El Cima Universidad de Navarra ha desarrollado una técnica diagnóstica de COVID-19 más eficiente que las disponibles actualmente. Se trata de un método de extracción de ácido ribonucleico (ARN) que permite procesar grandes cantidades de muestras en paralelo, con independencia de kits de extracción comerciales. Con la incorporación de un robot multicanal, el Cima está a disposición de analizar más de 2.000 test diarios, lo que permitirá hacer muestreos completos para detectar casos de COVID (tanto sintomáticos como asintomáticos) en colectivos de interés.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) es una técnica capaz de detectar el ARN del virus SARS-CoV-2 en muestras biológicas. Aunque existen varios protocolos estándar de PCR diseñados por entidades como el Hospital Charité (Alemania) o la CDC americana, todos ellos dependen de una primera extracción de ARN. Este paso es uno de los principales cuellos de botella ya que la metodología actual de extracción de ARN tiene un procesamiento limitado y no permite testar grandes poblaciones.

“En el Instituto Weizmann, en Israel, acumulé años de experiencia analizando perfiles de expresión de ARN en grandes cohortes de muestras mediante tecnologías de “alta capacidad”. También había desarrollado nuevas técnicas para poder realizar este tipo de estudios en muestras muy escasas, incluso en células individuales. Ante la situación actual provocada por la COVID-19, nos propusimos aplicar ese conocimiento para testar a la vez cientos o miles de muestras en busca del ARN del coronavirus SARS-CoV-2”, explica el Dr. David Lara-Astiaso, investigador de la Universidad de Cambridge que realizó una estancia en el Cima para impulsar este proyecto en España.

Método de extracción de ARN novedoso

La metodología implementada en el Cima mejora el proceso de extracción del ARN que se usa para realizar la técnica de detección de COVID mediante RT-PCR. "Normalmente, los kits comerciales requieren un procedimiento de extracción manual, basado en el uso de columnas y centrifugadores. Con nuestro sistema, la extracción de ARN se hace en una placa en la que caben 96 muestras. No se necesitan centrifugaciones porque utilizamos unas bolas magnéticas que unen el ARN. Eso permite usar un imán que atrae las bolas al lateral del tubo y purifica el ARN de muchas muestras simultáneamente”.

Una vez extraído el ARN, este se utiliza en una reacción de RT-qPCR (o PCR cuantitativa) que permite detectar la presencia de ARN viral e incluso determinar de forma aproximada la carga viral presente en la muestra. Al automatizar este proceso, los investigadores del Cima pueden procesar 384 muestras en menos de dos horas. “Actualmente podemos analizar unas 1.000 muestras al día, pero estas cifras pueden escalarse en función de las máquinas de PCR disponibles, sin aumento considerable en la mano de obra. La otra gran ventaja de este proceso es que la cantidad de reactivos usados es inferior respecto a los protocolos habituales de detección de COVID”, añade el Dr. Josep María Argemí, investigador del Cima y uno de los participantes en este proyecto.

Los científicos del Cima han confirmado que esta técnica ofrece más de un 95% de sensibilidad para detectar casos asintomáticos. Asimismo, gracias a la donación de la Fundación Ramón Areces, el Cima ha incorporado un robot multicanal Bravo de la casa Agilent que permite automatizar completamente este proceso y duplicar la capacidad de procesamiento de muestras con una intervención mínima de personal. Con ello, disminuyen los tiempos, aumenta la reproducibilidad y se reduce la posibilidad de errores humanos o contaminaciones de una muestra a otra.

A disposición de la sociedad

Los Dres. Lara-Astiaso y Argemí explican que, ante la posibilidad de una nueva expansión del coronavirus, “se estima que la mayoría de la población (80-90%) no va a estar inmunizada. Esto es muy relevante de cara al desconfinamiento. Los individuos infectados son altamente contagiosos en los primeros días de la infección. En ese momento, la PCR es muy sensible, mientras que los tests serológicos nunca permitirían detectar la presencia del virus en esos 5 primeros días de la enfermedad, que es aproximadamente el tiempo que el organismo tarda en desarrollar anticuerpos. Consideramos que el testado a grandes grupos de personas mediante PCR es un elemento crucial para impedir un rebrote o segunda oleada de COVID”.

El Cima se ha puesto a disposición de las autoridades sanitarias para testar aquellas poblaciones y comunidades que se determinen y, de ese modo, cooperar en un desescalado del confinamiento más preciso, rápido y seguro.

Asimismo, ha publicado el protocolo para el acceso libre de la comunidad científica: https://www.protocols.io/view/manual-silane-magnetic-bead-based-high-throughput-be8bjhsn