Entradas etiquetadas como ‘diagnóstico de covid’

Así es como un test de anticuerpos de COVID-19 fiable al 98% puede dar más de una cuarta parte de falsos positivos

En esta pandemia, pocas son las voces que públicamente se han acordado de lanzar alguna palabra de agradecimiento y de ánimo a los únicos que nos sacarán de esto, y que también han trabajado sin descanso durante jornadas interminables, semanas de confinamiento y meses de epidemia: los científicos.

Desde antes incluso de que la cóvid comenzara a extenderse por el mundo, infectólogos, virólogos, microbiólogos, epidemiólogos, inmunólogos, farmacólogos, bioinformáticos y otros especialistas dejaron lo que estaban haciendo hasta entonces para dedicarse en cuerpo y alma al SARS-CoV-2 y sus misterios. Pero cuando el brote se convirtió en un problema global, incluso innumerables investigadores en áreas no relacionadas pusieron sus conocimientos al servicio del problema que nos ha tocado vivir: entre otros que ahora probablemente me dejo fuera, neurobiólogos, matemáticos, científicos computacionales, físicos, psicólogos, sociólogos, economistas académicos y otros científicos sociales. Los dos cofundadores españoles de una red internacional de científicos que prestan su apoyo desinteresado a numerosos proyectos de investigación contra la pandemia son expertos en conducta animal; nada que ver con los virus.

Vaya esta introducción para resaltar que, cuando hasta ahora hemos visto, y cuando a partir de ahora veamos, un nuevo avance contra el virus o su enfermedad, nada de ello será producto de un “eureka” que a alguien le sobrevino ayer por la noche durante un sueño de borrachera, sino de meses de trabajo, trabajo, trabajo y trabajo de científicos, durante noches, fines de semana y festivos, no solo sin recibir ningún tipo de aplauso de nadie, sino además a menudo siendo el objeto de ese gran mantra del cuñadismo universal según el cual los científicos “no tienen ni idea”.

Uno de esos productos del intenso y callado trabajo en la sombra de muchos científicos lo hemos conocido en estos días: el CSIC ha desarrollado un test serológico para detectar anticuerpos contra el SARS-CoV-2, que podrá adaptarse tanto para un ensayo de laboratorio más preciso –lo que se conoce como un ELISA o EIA, una prueba que comenzó a utilizarse en los años 70 y se popularizó en los 80 por su aplicación al VIH/sida– o en los test directos al consumidor que la prensa ha dado en llamar test rápidos, esos que vienen en cartuchos de plástico como los de embarazo.

Es una magnífica noticia, tanto para el mundo en general, que ahora dispondrá de una alternativa más y de calidad para el diagnóstico serológico, como para la ciencia española. Pero creo que merece la pena puntualizar aquí un aspecto de la información tal y como se ha difundido. El CSIC ha explicado que el test tiene al menos “un 98% de fiabilidad”, y esto es estupendo, ya que supera a algunos de los test disponibles que se han venido utilizando en ciertos países.

Pero en algunos medios se ha dicho que la fiabilidad del test es casi del 100%. Y esto no es cierto. Si se dijera (dato que me invento como ejemplo) que al 98% de las personas les gusta el chocolate, podríamos decir que casi al 100% de las personas les gusta el chocolate. Pero en el caso que nos ocupa, no puede decirse que la fiabilidad del test es casi del 100%, ya que entre el 98% y el 100% hay una diferencia mucho mayor de lo que podría parecer; como paso a explicar, un test fiable al 98% puede dar más de una cuarta parte de falsos positivos.

Imagen de pixabay.

Imagen de pixabay.

Los test como estos se rigen por dos parámetros: especificidad y sensibilidad. La primera consiste en que detecte lo que debe detectar y no otra cosa; es decir, que no dé falsos positivos. La segunda significa que detecte lo que debe detectar siempre que esto esté presente; es decir, que no dé falsos negativos.

El test ideal deberá tener una especificidad y una sensibilidad superiores al 99%, lo más próximas que sea posible al 100%. Y el motivo por el que esto es tan importante es algo que diversos expertos se han preocupado de explicar a lo largo de esta pandemia. Por ejemplo, tomo el esquema de esta explicación de lo expuesto por el biólogo matemático Christian Yates, autor del libro The Maths of Life and Death.

Hasta donde sé, el CSIC no ha explicado concretamente si el 98% de la fiabilidad de su test se aplica tanto a la especificidad como a la sensibilidad. Pero supongamos que es así (entiéndase bien que esto no trata de valorar el test del CSIC de otro modo que como el magnífico logro que es; trata sobre ese “casi 100%” que algunos medios se han tomado la libertad de interpretar por su cuenta). La clave de lo que sigue es que la inmensa mayoría de la población no ha sido infectada por el virus SARS-CoV-2, y son los falsos positivos (detección de otros anticuerpos diferentes, por ejemplo frente a otros coronavirus) en esta gran población que no ha pasado la enfermedad los que crean el problema.

Según el estudio de seroprevalencia en España ENE-COVID del Instituto de Salud Carlos III, que acaba de hacer pública su tercera oleada (y, por cierto, cuyo buen hacer ha merecido la publicación de su estudio en la revista The Lancet, el máximo nivel de la ciencia médica en el mundo), en España existe aproximadamente un 5% de población que ha pasado la infección por el SARS-CoV-2.

Tomemos este dato como punto de partida, es decir, como reflejo de la realidad (sin contar con que este propio testado viene afectado por el error que vamos a describir). Así, suponiendo una población de 10.000 personas, tendríamos 500 que han pasado la infección, y 9.500 que no lo habrían hecho. Pero veamos que nos diría un test: si a todas ellas les aplicáramos una prueba serológica con un 98% de especificidad y sensibilidad, obtendríamos un test positivo en 490 de los 500 (98%) que han pasado la infección; los 10 restantes darían un falso negativo. En cuanto a los 9.500 que no han pasado la infección, obtendríamos un test negativo en 9.310 casos; para los 190 restantes obtendríamos un falso positivo.

Es decir, que de un total de 490 + 190 = 680 test positivos, ¿qué proporción realmente serían positivos de verdad, es decir, que han pasado la enfermedad y han seroconvertido (tienen anticuerpos)? Respuesta: el 72%. O, al revés, ¿cuántos serían falsos positivos? Respuesta: el 28%. Es decir, que más de una de cada cuatro personas diagnosticadas como seroconvertidas en realidad jamás habría tenido el virus. Si la fiabilidad del test mejorara hasta al menos un 99%, el porcentaje de falsos positivos se reduciría al 16%; en este caso, solo un 1% de mejora supone una gran diferencia.

Naturalmente, un segundo test ayudaría a disminuir este voluminoso error, pero siempre que el segundo test fuera independiente y distinto; si el error estuviera en un falso positivo porque el antígeno del test detectara anticuerpos contra otros coronavirus distintos del SARS-CoV-2, el mismo error se arrastraría en un segundo test.

Este es uno de los varios motivos por los que numerosos expertos han venido criticando la nefasta idea de crear los llamados “pasaportes de inmunidad”, un papel que certifique a una persona como inmune al virus. Por supuesto, la primera objeción es que la inmunidad al virus aún no se conoce: no se sabe si las personas seroconvertidas tienen anticuerpos capaces de neutralizar el virus, cuánto ni por cuánto tiempo, ni si las personas con anticuerpos no neutralizantes podrían estar inmunizadas, cuánto ni por cuánto tiempo, ni si otros mecanismos inmunitarios no dependientes de anticuerpos podrían ofrecer inmunidad, cuánto y por cuánto tiempo; todavía no existe un correlato de protección inmunitaria para el SARS-CoV-2, un estándar que permita afirmar quiénes están inmunizados y quiénes no.

Pero es que, además, una de cada cuatro personas portadoras de ese papel en realidad sería tan susceptible a contraer la enfermedad como cualquier otra, y por lo tanto también una potencial fuente de contagio para los demás, sobre todo si su falsa creencia de ser inmune la llevara a abandonar las precauciones debidas para contener la infección, como la distancia social o el uso de mascarillas.

España, hoy: innumerables máquinas de PCR criando polvo que no se usan para test de covid, científicos parados

Hoy una máquina de PCR es a un laboratorio de biología molecular como una cama a una vivienda. Se utilizan para tantos fines distintos que se han convertido en una herramienta esencial. Las hay de muchos formatos, tamaños y precios. No todas sirven para hacer test de diagnóstico genético del virus SARS-CoV-2 de la COVID-19. Pero muchas de ellas sí. En algunos países, las autoridades han recolectado las máquinas de PCR válidas para llevarlas a grandes centros de diagnóstico, o incluso han implementado los medios necesarios para que laboratorios académicos de investigación puedan realizar test y ayudar al esfuerzo colectivo.

Pero no en todas partes. Por ejemplo, en EEUU, esto ha ocurrido en algunos casos. En solo unos días, la plataforma genómica del Instituto Broad de Harvard se transformó en un centro de diagnóstico de covid con capacidad de realizar 2.000 test al día, con la ayuda de una gran parte del personal del centro que se ofreció voluntariamente. En otros lugares no ha sido así. Un reportaje en Nature citaba que en California “los médicos están rechazando ofertas de test por parte de laboratorios académicos certificados porque no utilizan un software compatible con sus registros clínicos, o porque no tienen contratos con el hospital”.

Un kit de diagnóstico de covid del CDC en EEUU. Imagen de CDC.

Un kit de diagnóstico de covid del CDC en EEUU. Imagen de CDC.

En España también la situación es desigual. Por ejemplo, el gobierno catalán ha puesto a trabajar en diagnósticos de covid al Centro de Regulación Genómica de Barcelona y otras instituciones de investigación. Pero en otros casos no es así.

“La indignación es máxima en nuestro colectivo”, me dice un investigador de un laboratorio de uno de los mayores centros de España, situado en Madrid, y que me ha pedido anonimato. El motivo de esa indignación no es otro que este: innumerables máquinas de PCR potencialmente válidas para diagnóstico están apagadas y criando polvo en los laboratorios cerrados por el confinamiento.

Los investigadores y técnicos han ofrecido sus recursos y su tiempo para encargarse ellos mismos de correr los test, pero las autoridades han rechazado su oferta, al parecer aconsejadas por otras partes que tampoco voy a detallar. Partes que, me cuenta la fuente, parecen más motivadas por intereses propios que por la salud de los ciudadanos. “Imagina lo que hubiéramos podido hacer”, me dice mi comunicante, refiriéndose a cómo habría progresado el esfuerzo de testado de la población si todos estos recursos se hubieran aprovechado.

Frente a lo anterior, quizá habrán escuchado cómo ciertas voces alegan que poner cualquier máquina de PCR al cargo de cualquier persona en cualquier laboratorio a correr test de diagnóstico de covid sería una barbaridad: falta de homologación, calidad y seguridad, riesgo para los trabajadores… En concreto, suelen alegar motivos que paso a desgranar.

Se necesita personal entrenado

Esto es cierto, evidentemente. Pero en otros lugares del mundo se han puesto en marcha programas para solucionar este requisito. Multitud de investigadores académicos y técnicos de laboratorio se han ofrecido para contribuir al esfuerzo y han sido entrenados in situ por personal especializado para poder ejercer esta labor. Para un investigador o un técnico con experiencia en biología celular o molecular, aprender un nuevo protocolo es algo que se hace a diario y que no tiene la menor dificultad.

Por cierto, hay una muestra ejemplar de la disposición de los investigadores de todas las disciplinas a contribuir a la lucha contra la covid, y que apenas se ha comentado por aquí. Los españoles Alfonso Pérez-Escudero y Sara Arganda estudian el comportamiento animal, en gusanos e insectos respetivamente, él en Toulouse (Francia), ella en la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid. Cuando sus laboratorios se cerraron por el confinamiento, decidieron crear Crowdfight COVID-19, una plataforma donde ya más de 45.000 voluntarios de todo el mundo, la mayoría científicos, la mitad de ellos del campo de biología y biomedicina, han ofrecido su tiempo y su experiencia para ayudar en lo que sea a la investigación contra el virus, ya sea analizar datos, buscar estudios relevantes y otra infinidad de tareas. Pérez-Escudero y Arganda merecen ese aplauso que los científicos no están recibiendo, un colectivo que está trabajando sin descanso; no lo olvidemos, son ellos quienes nos sacarán de esto.

Se necesitan laboratorios con la más alta seguridad biológica

Este es el mantra que hemos oído repetido una y otra vez para justificar el desaprovechamiento de esos recursos: para hacer diagnósticos de covid hacen falta laboratorios de nivel de bioseguridad 3 (BSL-3 o P3), y estos escasean en España.

Solo que lo primero no es cierto. Según las directrices actuales de entidades como el Centro de Control de Enfermedades de EEUU (CDC), en línea con la última actualización de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), para aislar y caracterizar el virus, es decir, para investigar sobre él, lo que implica el manejo de muestras de alta infectividad, se requieren laboratorios BSL-3. Pero para la manipulación de muestras de pacientes y diagnóstico es suficiente con un BSL-2 o P2, un nivel de seguridad inferior. Y de estos sí hay infinidad en España; yo mismo hice mi tesis doctoral en uno de ellos en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB).

“El testado viral de rutina de muestras de pacientes […] puede manejarse en un laboratorio BSL-2 utilizando precauciones estándar”, dice el CDC. Es más, este organismo también contempla la realización de test directamente en los puntos de atención al paciente, sin siquiera un BSL-2, tomando las debidas precauciones. Por su parte, la OMS dice: “El trabajo diagnóstico de laboratorio no propagativo (por ejemplo, la secuenciación y el test de amplificación de ácidos nucleicos [esto es la PCR]) debe llevarse a cabo en una instalación utilizando procedimientos equivalentes a un Nivel de Bioseguridad 2 (BSL-2)”.

Se requieren kits de reactivos precisos que son escasos

Uno de los grandes obstáculos a la hora de poner a trabajar las máquinas de PCR para el diagnóstico de covid es la necesidad de ciertos reactivos que las compañías especializadas venden en kits, y que la actual crisis ha convertido en artículos tan preciados y escasos como la levadura fresca en los supermercados. Pero esta barrera ya se está rompiendo. La semana pasada, un grupo de investigadores de la Universidad de Washington ha publicado un protocolo que sortea este gran obstáculo, prescindiendo de esos kits cautivos por las compañías que los comercializan.

El procedimiento normal para un test de PCR comienza recogiendo una muestra nasofaríngea de la garganta del paciente con un bastoncillo de algodón y conservándola en un líquido llamado Universal Transport Medium (UTM), que la mantiene durante la manipulación y el transporte. Después, esa muestra debe procesarse en el laboratorio para extraer el ARN del virus mediante un reactivo especial. Tanto el UTM como la solución de extracción de ARN son hoy más preciados que el oro.

Los autores del nuevo estudio se preguntaron: ¿y si prescindimos de todo esto? Para ello, eligieron un grupo de pacientes con diagnóstico positivo previo de covid, les tomaron las muestras por el procedimiento habitual, y las guardaron en seco, eliminando el UTM. A continuación, ya en el laboratorio, introdujeron estos algodones secos en una solución simple llamada buffer Tris-EDTA (TE), que es a los laboratorios como la cerveza a los bares. Sin extracción de ARN. Y por último, testaron el eluido de las muestras en TE con una máquina de PCR estándar. Y funciona.

“Nuestros resultados sugieren que las muestras secas eluidas directamente en una simple solución tamponada (TE) pueden sostener la detección molecular del SARS-CoV-2 a través de RT-qPCR sin comprometer sustancialmente la sensibilidad”, escriben. Pero la prudencia habitual del lenguaje de los estudios científicos no acaba de dar idea del gran hallazgo que esto supone: los investigadores procesaron muestras de 11 pacientes que anteriormente habían sido diagnosticados positivos. Usando el método convencional, 8 de ellos dieron positivo. Utilizando el nuevo método, fueron 9.

Por supuesto, advierten que se trata de resultados preliminares, y que “se necesita más investigación con un tamaño mayor de muestra y con la variación de otros parámetros”. Pero con esto se abre la vía para eliminar otro de los grandes obstáculos para poner a trabajar recursos preciosos que tenemos, tanto técnicos como humanos, y que se están desperdiciando.

“Publicar esto te puede traer problemas”, me dijo por último mi fuente. “Si lo haces, eres un valiente”. Probablemente no lo soy, porque he preferido no detallar cuáles son esas partes que han influido sobre las autoridades para el desaprovechamiento de estos recursos. Simplemente, no creo que convenga a nadie meter ese ruido ahora, de cara al esfuerzo contra esta crisis. Mejor dejemos que, si quieren, se delaten ellos mismos.