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Por qué a las autoridades les interesa hacerte un test de antígeno, pero a ti te interesa hacerte una PCR

Me consta que hay mucha gente confusa por lo que a todas luces es un flagrante paradojo (no, no es una errata): todos los medios ya han contado que los test de antígeno de la COVID-19 no están recomendados para personas asintomáticas, y sin embargo muchas autoridades, en España y otros países, están testando masivamente a la población asintomática con estas pruebas. ¿Qué está pasando?

Hay una explicación para ello, aunque no es tranquilizadora.

Por mi parte, opino que la razón de las autoridades para hacer lo que hacen es válida y defendible, pero solo siempre y cuando informen a los ciudadanos de dicha razón y del propósito de estos test. Cosa que no están haciendo. Y al no hacerlo, resulta que el ciudadano obtiene una idea errónea del resultado del test: esa persona piensa que está obteniendo un diagnóstico, si tiene o no tiene el virus, cuando lo cierto es que el test únicamente está determinando si puede ser un peligro de contagio para otros, sin importar si ella misma está enferma o no.

Para empezar, y brevemente, dado que esto ya lo he explicado en numerosas ocasiones, para este propósito debemos diferenciar entre dos tipos de test: moleculares y de antígeno. Ambos están dirigidos a detectar una infección activa, a diferencia de los de anticuerpos, que revelan una infección pasada (o la inmunidad adquirida por vacunación).

Los test moleculares analizan la presencia del ARN del virus, es decir, su material genético, y lo que generalmente hacen estas pruebas es producir muchas copias de ese material, si está presente, para poder detectarlo. El ejemplo más conocido de test molecular es la PCR, pero hay muchos otros; también lo es el TMA recientemente utilizado en España, que emplea un mecanismo distinto. En resumen, los test moleculares son como microscopios analíticos: amplifican mucho lo que hay para poder observarlo.

En cambio, los test de antígeno detectan una proteína del virus, normalmente la proteína Spike o espícula, el pincho que el SARS-CoV-2 emplea para adherirse a las células humanas e infectarlas. En este caso no hay multiplicación de copias, porque esto no puede hacerse con una proteína. Por lo tanto, un test de antígeno no amplifica nada; detecta lo que hay. Y por ello, es mucho menos sensible que un test molecular, normalmente entre 100 y 10.000 veces menos.

Con esto se entiende que los test de antígeno son mucho más propensos a dar falsos negativos que los moleculares: personas que realmente están infectadas, pero que tienen el virus en baja cantidad. Una PCR daría un resultado positivo, pero quizá un test de antígeno no alcance a detectar su baja carga viral.

Así, pretender equiparar de cara al público el uso y los resultados de los test de PCR con los de los test de antígeno es erróneo y engañoso. Tomemos como ejemplo el test adquirido por varias comunidades autónomas, el Panbio de Abbott.

Test rápido de antígeno Panbio. Imagen de Abbott.

Test rápido de antígeno Panbio. Imagen de Abbott.

El prospecto de uso de esta prueba dice:

Panbio™ COVID-19 Ag Rapid Test Device es una prueba rápida de diagnóstico in vitro para la detección cualitativa del antígeno (Ag) del SARS-CoV-2 en muestras de hisopado nasofaríngeos humanos de individuos que cumplen con los criterios clínicos y/o epidemiológicos de COVID-19.

Panbio™ COVID-19 Ag Rapid Test Device es solo para uso profesional y está destinado a ser utilizado como ayuda en el diagnóstico de la infección por SARS-CoV-2.

La prueba proporciona resultados preliminares de la prueba (sic). Los resultados negativos no excluyen la infección por SARS-CoV-2 y no pueden usarse como la única base para el tratamiento u otras decisiones de manejo.

Es decir, el test de antígeno de Abbott aclara que debe utilizarse en personas con claras sospechas de padecer COVID-19; y que es una ayuda al diagnóstico, pero que un resultado negativo no debe tomarse como una confirmación de ausencia de infección.

En la web del producto, la compañía precisa que el test está indicado para pacientes con sospecha de infección actual por COVID-19, y que “también puede ser útil para respaldar estrategias de salud pública, como el rastreo de contactos y pruebas a gran escala de personas con sospecha de tener infección activa“. En EEUU este mismo test de Abbott se vende bajo otro nombre, BinaxNOW, y en formato de tarjeta en lugar de cartucho. La web de Abbott para el BinaxNOW añade que el test “puede identificar estos antígenos, que típicamente se detectan después de que empiecen los síntomas“, y que la prueba detecta el virus en la parte temprana de la enfermedad, cuando la gente es más infecciosa“.

A todo esto hay que añadir una salvedad: una carta reciente a la revista The Lancet alerta de proclamas infladas de sensibilidad para los test rápidos de COVID-19“. Los autores, de la Universidad de Yale, escriben: “Los fabricantes han presentado la sensibilidad y especificidad de estos test de un modo que infla estas características de su validez“. En concreto, mencionan el BinaxNOW de Abbott al que la compañía adjudica un 97,1% de sensibilidad. Pero en realidad esta no es una medida de la sensibilidad real, sino una comparación con un test de PCR, los cuales a su vez tienen diferentes sensibilidades en función de lo mejores o peores que sean. Ajustando este parámetro, dicen los autores, la sensibilidad real del test de Abbott se quedaría en un 89,4%; es decir, más de diez falsos negativos de cada cien infectados. “Las organizaciones que confían en el BinaxNOW están ignorando el triple de infecciones de lo que creían“, alerta el estudio.

Pero los investigadores de Yale añaden: “El uso de estos antígenos en el mundo real se ha extendido más allá de la autorización de emergencia para el diagnóstico con síntomas, al cribado de rutina. El cribado es fundamental para el control de la COVID-19, particularmente porque las infecciones silenciosas (es decir, asintomáticas y presintomáticas) son los principales motores de la transmisión. Sin embargo, no se ha evaluado la utilidad de los test rápidos de antígenos para la detección de infecciones asintomáticas o durante el periodo de incubación. El riesgo de ignorar o malentender las imperfecciones de la sensibilidad de los test se pone de manifiesto por el brote en la Casa Blanca, donde se confió exclusivamente en un cribado rápido de antígenos como medida suficiente para prevenir la transmisión“.

Esto último se refiere al brote que afectó a la sede presidencial de EEUU –incluyendo al propio Donald Trump–, donde se celebraron numerosos eventos multitudinarios confiando solo en el test de Abbott; según contaron varios expertos al diario The New York Times, el error fue que estos test “se usaron incorrectamente, para testar a personas que no tenían ningún síntoma“.

Pero incluso este 89,4% de sensibilidad del test de Abbott puede ser una sobreestimación: un estudio reciente con datos reales en Países Bajos y Aruba encontró que la sensibilidad del Panbio se sitúa entre el 72,6% y el 81,0%. Es decir, que hasta más de 27 infectados de cada 100 pueden marcharse a casa con un test de antígeno negativo, pensando que no tienen el virus.

Todo lo cual nos devuelve a la pregunta inicial: si estos test de antígeno son tan falibles, ¿por qué las autoridades los están utilizando en cribados masivos?

La respuesta es esta: porque a nivel epidemiológico, las autoridades consideran que un cribado masivo de la población con test de antígenos va a interceptar muchos de los posibles casos de personas que podrían transmitir el virus a otras. La facilidad y la rapidez de estos test hace que compense el dejar escapar un cierto número de infectados si con ello se logra identificar un número comparativamente mucho mayor.

Un estudio del Panbio de Abbott dirigido por Oriol Mitjà en el Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona concluyó que la utilidad diagnóstica del test es particularmente buena en muestras con cargas virales asociadas con un alto riesgo de transmisión viral“, en realidad con independencia de la presencia de síntomas (los datos actuales muestran que la carga viral no necesariamente tiene por qué ser diferente en personas sintomáticas y asintomáticas, pero también que, aunque los asintomáticos infectan, posiblemente infecten menos que los sintomáticos).

Es decir, que el test de Abbott no trata de identificar quiénes están infectados, sino quiénes pueden contagiar a otros. El Panbio, según la propia compañía, “identifica pacientes potencialmente contagiosos en 15 minutos“. Y a esto se agarran las autoridades, con la idea de que el cribado masivo va a reducir los contagios. Pero en los lugares donde esto se hace bien, los test de antígeno se repiten de forma periódica, para capturar un posible momento en la evolución de la infección de una persona en que su carga viral salte en el test. Por ejemplo, en Singapur todos los trabajadores de varios sectores industriales reciben un test una vez a la semana o cada quince días, lo mismo que los contactos estrechos de los positivos. Si se hace un test y ya, como está ocurriendo en España, solo se obtiene una foto fija. Pero esa foto fija puede cambiar de hoy a mañana.

El problema principal, claro, es que la persona que va a hacerse un test de antígeno porque las autoridades la han convocado para ello piensa inocentemente que va a recibir un diagnóstico; que va a saber si tiene el virus o no. Y no es así. Es por ello que uno de los máximos responsables de Sanidad de Reino Unido, James Bethell, ha publicado una carta advirtiendo de queel testado de muestras de personas sin síntomas no es una manera precisa de cribar a la población general, y hay un riesgo real de dar una falsa sensación de seguridad […] Solo debería testarse a las personas con síntomas de COVID-19“. Los comentarios de Bethell responden a un estudio en Liverpool en el que un cribado masivo con un test de antígeno (otro diferente al de Abbott) detectó menos de la mitad de las infecciones asintomáticas, el 48,89%.

En resumen, sí, el cribado masivo de la población con test de antígeno tiene una indudable utilidad epidemiológica, ya que puede cortar muchas posibles cadenas de contagios que de otro modo se iniciarían a partir de personas que están infectadas y no lo saben.

Pero un test de antígeno no es un diagnóstico. Y si las autoridades que disponen estos cribados no explican claramente a los ciudadanos que el test no va a decirles si están infectados o no, sino solo si en el momento del test existe un riesgo evidente y extremo de que contagien a otros, entonces no solamente se está engañando a la población, sino que se menoscaba la propia utilidad del cribado masivo: una persona que se marcha con un falso negativo se lanzará alegremente al mundo –y a las reuniones navideñas– pensando que está libre del virus, cuando en realidad posteriormente podría convertirse en un peligro para otros si su carga viral asciende.

Naturalmente, muchos se preguntarán: entonces, ¿de qué me sirve un test de antígeno? A efectos de lo que buscan quienes quieren reunirse con sus familiares sabiendo con certeza que no llevarán el virus con ellos, un test de antígeno no es una buena opción. Para este fin, solo una PCR sirve.

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.

Esto es lo que hizo Margarita Salas, y este es el reconocimiento que nunca se le dio

Esta semana conocíamos la triste noticia del fallecimiento de Margarita Salas, bioquímica y bióloga molecular, probablemente la científica más importante en toda la historia de España, al menos hasta los comienzos de este siglo; existen ahora otros numerosos ejemplos brillantes de investigadoras con carreras ya distinguidas por grandes logros y aún con mucho recorrido por delante.

Comprensiblemente, en estos días los medios se han centrado de forma preferente, a veces casi exclusiva, en la cuestión de género: cómo Salas sufrió discriminación en épocas anteriores por su condición de mujer y cómo su trayectoria ha servido de escaparate para visibilizar el trabajo de las mujeres científicas y de modelo para presentar a las niñas en esa difícil etapa de la elección de carrera.

Nunca está de más recordar esto. Es necesario promocionar el trabajo de las mujeres investigadoras y seguir insistiendo en fomentar la vocación por la ciencia entre las niñas. Y sin duda también en la ciencia quedan sexismo y barreras por demoler.

Margarita Salas en 2011, recibiendo el doctorado honoris causa por la UNED. Imagen de honoris023 / Wikipedia.

Margarita Salas en 2011, recibiendo el doctorado honoris causa por la UNED. Imagen de honoris023 / Wikipedia.

Pero dejarlo aquí sería hacer un demérito al perfil de Salas o reducir su figura a la de una pancarta, a la de alguien que solo destacó por lo que dijo (lo cual sería admisible en quienes solo se dedican a decir). No es así: Margarita Salas no era una activista, sino una científica. Destacó por lo que hizo, no por lo que dijo. Y tanto su trabajo como su legado se abrieron paso simplemente por su importancia y su calidad, no por el hecho de que en algún momento haya resultado oportuno ondear una bandera concreta.

Dicho de otro modo, la importancia de su trabajo y de su legado es independiente del hecho de que fuera mujer u hombre. E incluso considerando que el éxito de su carrera haya tenido un mérito mayor por el hecho de haber sido mujer en una época de ciencia dominada por hombres, en la ciencia no cuenta el mérito; solo los resultados, que se acaban abriendo paso.

Anteriormente he contado aquí la historia de Jocelyn Bell Burnell, la astrofísica primero ignorada por el Nobel y después ampliamente reconocida. Algunos trataron de convertirla en una bandera; ella no se dejó, porque eran sus resultados lo único que podía colocarla en el lugar que merecía. Esto es ciencia, no política. Y para quienes piensan que la política debería introducirse en la ciencia, este es un claro argumento en contra.

En cuanto al legado de Margarita Salas, ha sido omnipresente para todos los que nos hemos dedicado a la biología molecular. Un servidor lleva ya décadas sin coger una pipeta, pero en aquellos tiempos era habitual encontrarse continuamente con Margarita Salas a través de sus exbecarios (trabajé con alguno de ellos) y los exbecarios de sus exbecarios. Formó a varias generaciones de científicos y científicas, que salían preparados para dirigir muchos de los mejores grupos del país. Ser exbecario de Margarita era casi el mejor argumento que podía presentarse en un currículum. Ella era como un hub de la biología molecular española. Y a pesar de ello nunca cayó en el divismo; era afable, cordial, sencilla.

En cuanto a su trabajo, los medios ya han resaltado la enorme rentabilidad de sus patentes. Pero esto tampoco le hace justicia. Para comprender lo que hizo y su importancia, hay que contar que en 1993 un norteamericano loco (muy loco) llamado Kary Mullis ganó el premio Nobel por inventar una técnica llamada Reacción en Cadena de la Polimerasa, o PCR.

En cierto modo, la PCR es algo parecido a un microscopio: amplifica algo que no podemos apreciar directamente por su pequeño tamaño. El microscopio nos ofrece una imagen magnificada de algo minúsculo, mientras que la PCR produce muchas copias de ese algo para que podamos detectarlo, estudiarlo y trabajar con ello. Lo que amplifica la PCR es el ADN presente en una muestra. Para hacer copias de un ADN es necesario disponer de una enzima fotocopiadora llamada ADN polimerasa. Existen muchas de estas, cada especie tiene la suya propia, y la clave del método de Mullis fue encontrar una que hacía exactamente lo que se necesitaba. Gracias a la PCR hoy existe la genómica; por ejemplo, pudo secuenciarse el genoma humano.

En 1989, pocos años después de que Mullis inventara la PCR (1983), Margarita Salas y sus colaboradores descubrieron una nueva ADN polimerasa en el fago Φ29. Un fago es el diminutivo de un virus bacteriófago, llamado así porque infecta a las bacterias, no a otras especies como nosotros. Los fagos son seres (si vivos o no, es una eterna polémica en biología) muy simples y es sencillo trabajar con ellos en el laboratorio. Y en cuanto a esto, Φ, es la letra griega Phi (“fi“).

La ADN polimerasa del Φ29 resultó tener unas propiedades muy interesantes. Con el tiempo llegó a utilizarse para desarrollar una técnica alternativa a la PCR llamada Multiple Displacement Amplification (MDA), o Amplificación por Desplazamiento Múltiple. La MDA hace básicamente lo mismo que la PCR, pero tiene ciertas ventajas frente a algún inconveniente.

Entre las primeras, produce cadenas de ADN más largas con menos errores, por lo que es especialmente apropiada para muestras muy escasas –como el ADN de una sola célula– donde interesa amplificar fragmentos largos sin errores –por ejemplo, genes humanos donde puede haber una mutación de una sola letra del ADN–. Entre los segundos, cuando en una muestra hay dos versiones del mismo ADN ligeramente diferentes –por ejemplo, las dos copias de un gen que hemos recibido de papá y mamá–, la polimerasa del Φ29 tiene una molesta tendencia a amplificar una de ellas y olvidarse de la otra.

En los últimos años, la MDA se ha convertido en una verdadera alternativa a la PCR, utilizándose extensamente para amplificar y leer genomas completos, incluso de una sola célula. Entre sus usos destacan la detección de mutaciones causantes de enfermedades genéticas o las pruebas forenses de ADN; lo que hace el CSI. Pero no olvidemos que frente a estos usos más populares, las técnicas de amplificación de ADN son lo que hoy sostiene toda la investigación en genética y biología molecular en todo el mundo; siempre que oigan o lean sobre un nuevo avance biomédico, casi seguro que se ha podido llegar a él gracias al uso intensivo de las técnicas de amplificación de ADN.

Así pues, ¿habría merecido un Nobel el trabajo de Margarita Salas? Bueno, en su momento la PCR ofreció la posibilidad de hacer fácilmente cosas que hasta entonces no podían hacerse o era demasiado laborioso, y a eso fue Mullis quien llegó primero. Una segunda técnica alternativa no suele llevarse un Nobel. También debe tenerse en cuenta que el desarrollo de la MDA fue un trabajo de varios grupos a lo largo del tiempo, aunque también hubo otros implicados en la invención de la PCR que, como siempre ocurre con los Nobel, se quedaron sin premio. Pero mientras que la PCR es una técnica ya veterana, la MDA está en crecimiento, y se han destacado sus aplicaciones en campos relativamente nuevos como la biología sintética. Como mínimo, lo que sí puede decirse es que su trabajo está a la altura de un Nobel.

De lo que no puede caber la menor duda es de que, por muchos galardones y reconocimientos que haya recibido en vida, Margarita Salas era sobrada acreedora de un premio que nunca se le concedió: el Príncipe/Princesa de Asturias.

En estos premios irregulares, el fallo del jurado a veces es un fallo garrafal; por ejemplo, cuando se otorgó a las creadoras del sistema de edición genómica CRISPR olvidando a quien descubrió aquello que lo hizo posible, el español Francis Mojica. En otros casos los fallos parecen venir motivados por criterios no estrictamente científicos (dejando aparte el de la nacionalidad, que se supone). E incluso teniendo en cuenta que en dicho jurado se ha sentado alguna persona que le debe mucho a Margarita Salas, la más importante científica del siglo XX en España nos ha dejado sin haber recibido el máximo galardón que se concede a la ciencia en este país. Los premios no se hacen grandes por quien los concede, sino por los premiados.

El inventor de la PCR y su mapache alienígena

Parece ser que no fue Churchill, sino un tal Charles Dudley Warner a quien no he tenido el gusto de leer, quien dijo aquello sobre la política y los extraños compañeros de cama. La cita me ha venido a la mente a propósito de las insólitas asociaciones entre bocas y palabras que ha producido la crisis del ébola. Escuchar el término PCR en labios de algunos políticos y periodistas políticos ha sido algo tan surreal como ver a una lombriz cantando el Nessun dorma. Dada la entre escasa y nula presencia de la ciencia en la vida pública española, soy de la opinión de que esto pasa de simple anécdota: es un signo de un cambio de los tiempos en el que, por las buenas o por las malas, los científicos deberán asumir una voz cantante y un liderazgo social en muchas situaciones, por desgracia todas ellas amenazantes. Una pena que sea por las malas.

Dicho esto, en realidad hoy vengo aquí a hablar de la PCR. Tampoco creo necesario entrar en demasiados detalles, ya que, imagino, muchos medios a estas alturas habrán explicado ya con palabras y gráficos en qué consiste esta técnica y para qué sirve. Me limito a ventilar en dos párrafos el qué y el cómo, y después pasaré a explicar la curiosa historia del invento y su aún más curioso inventor.

La PCR no es una prueba diagnóstica del ébola, sino una técnica –léase una máquina– que sirve para multicopiar fragmentos genéticos. Como todo el mundo sabe, el ADN y el ARN son cadenas formadas por una combinación de cuatro tipos de eslabones que pueden aparearse dos a dos como piezas de puzle, dando como resultado una cremallera con cuatro formas de dientes. Si esta cremallera se abre, algo que puede hacerse aplicando calor, tendremos dos cadenas sencillas que podremos usar como moldes para reconstruir dos cremalleras enteras. Si las abrimos de nuevo, podremos obtener cuatro. Y así sucesivamente hasta millones. La máquina no es más que un termociclador: alterna ciclos de calentamiento para separar las cadenas con otros de enfriamiento para copiarlas, un proceso que depende de añadir en el tubo los dientes sueltos y la molécula (polimerasa) que los coloca en su sitio.

Eso es todo. Queda claro así que la PCR es una fotocopiadora de genes; sirve para producir millones de copias de un fragmento genético. Y la utilidad de esto en los laboratorios es inmensa. Se puede amplificar un gen para después secuenciarlo, como se hizo en el Proyecto Genoma Humano, o para leer el genoma de un mamut congelado, o de un pedazo de hueso de neandertal. Pero como es obvio, el fragmento solo se puede amplificar si está presente, y esta es la base que permite utilizar la PCR para realizar pruebas de paternidad, identificar el ADN en la escena del crimen o diagnosticar la presencia de una firma genética en una muestra. Por ejemplo, la de un virus. Por ejemplo, la del ébola.

Kary Mullis, inventor de la PCR y premio Nobel de Química en 1993. Imagen de Dona Mapston / Wikipedia.

Kary Mullis, inventor de la PCR y premio Nobel de Química en 1993. Imagen de Dona Mapston / Wikipedia.

Es por sus enormes aplicaciones que, desde su invención en 1983, la PCR se ha convertido en una máquina esencial en los laboratorios. Las primeras máquinas eran mastodónticas y complejas, mientras que las actuales caben en un rincón de la mesa y llevan menos botones que una fotocopiadora estándar. La idea de la PCR es, en realidad, tan simple y tan obvia, que parece una consecuencia casi natural del avance de la biología molecular, algo que debería haber surgido simultáneamente en muchos laboratorios del mundo.

Y sin embargo, no fue así. Aunque ya se había lanzado algún tímido intento en años anteriores, el desarrollo de la idea para llevarla a la práctica fue obra de un peculiar bioquímico y surfista californiano llamado Kary Mullis. En 1983, Mullis trabajaba para una compañía biotecnológica llamada Cetus, ya desaparecida, cuando tuvo una idea mientras conducía por las montañas del norte de California. El propio investigador relataba así el momento en 1990 en un artículo que escribió para la revista Scientific American:

Un viernes por la noche, al final de la primavera, conducía hacia el Condado de Mendocino con una amiga química. Ella dormía. La carretera 101 era fácil. Me gustaba conducir de noche; cada fin de semana viajaba a mi cabaña en el norte sentado durante tres horas en el coche con mis manos ocupadas y mi mente libre.

Mullis comenzó a darle vueltas a un experimento que tenía en mente destinado a diseñar un nuevo método de secuenciación de ADN. En su cabeza comenzaron a tomar forma las cadenas de ADN y los reactivos que debía añadir a la mezcla.

Aquella noche el aire estaba saturado con la humedad y el aroma de los castaños en flor. Los temerarios tallos blancos asomaban desde las márgenes de la carretera hacia el resplandor de mis faros. Estaba pensando en los nuevos estanques que estaba excavando en mi propiedad, mientras planteaba hipótesis sobre todo lo que podía ir mal en mi experimento de secuenciación.

De repente, según relataba el propio Mullis, fue consciente de que su método produciría copias del ADN original de forma exponencial. Y súbitamente su idea dejó de ser un método de secuenciación para convertirse en otra cosa.

Emocionado, comencé a calcular potencias de dos en mi cabeza: dos, cuatro, ocho, 16, 32. Recordé vagamente que dos elevado a diez era aproximadamente mil y que, por tanto, dos a la veinte era alrededor de un millón. Detuve el coche en un desvío sobre el valle de Anderson. Saqué lápiz y papel de la guantera; necesitaba comprobar mis cálculos. Jennifer, mi soñolienta pasajera, protestó aturdida por la parada y la luz, pero exclamé que había descubierto algo fantástico.

Mr. Cycle, la primera máquina rudimentaria de PCR construida por Kary Mullis y su equipo en la compañía Cetus en 1985. Nótese la pegatina con la leyenda 'California Dreamin'. Imagen de Smithsonian Institution.

Mr. Cycle, la primera máquina rudimentaria de PCR construida por Kary Mullis y su equipo en la compañía Cetus en 1985. Nótese la pegatina con la leyenda ‘California Dreamin’. Imagen de Smithsonian Institution.

Y así fue como poco después había nacido la Reacción en Cadena de la Polimerasa, o PCR. Mullis terminaba su artículo citando la pregunta que todo biólogo molecular se formuló interiormente al conocer su procedimiento: “¿Por qué no se me ha ocurrido a mí?” “Y nadie sabe realmente por qué. Desde luego, yo no. Simplemente se me ocurrió una noche”, escribía.

Lo cierto es que el método, a pesar de su sencillez conceptual, presentaba ciertos retos técnicos que Mullis solucionó con gran astucia. Uno de los más importantes fue cómo lograr que la polimerasa aguantara los ciclos de calentamiento, para lo cual se recurrió a una enzima procedente de una bacteria, Thermus aquaticus, que tolera altas temperaturas. Debido a que la puesta a punto de la técnica y la construcción de la primera máquina rudimentaria, a la que llamaron Mr. Cycle, fueron trabajos desarrollados en la compañía Cetus, inevitablemente surgieron las disputas sobre si Mullis merecía todo el mérito o este debía repartirse entre los integrantes del equipo. Pero la Academia Sueca no tuvo dudas al conceder al californiano el Nobel de Química en 1993.

Un moderno termociclador, el ProFlex de Applied Biosystems. Su precio, 8.770 euros. Imagen de Life Technologies.

Un moderno termociclador, el ProFlex de Applied Biosystems. Su precio, 8.770 euros. Imagen de Life Technologies.

Tanto en lo que se refiere a la corresponsabilidad del descubrimiento como al curioso relato del “eureka” durante un viaje nocturno por las montañas, es imposible saber si Kary Mullis llegó a embellecer la historia del descubrimiento perfecto. Lo cierto es que el personaje es de todo menos discreto y modesto. Con posterioridad a su salto a la fama, el californiano se ha destacado por sus controvertidas declaraciones sobre asuntos alejados de su experiencia, como antes que él hicieron otros científicos con hambre de notoriedad o saciedad de ego. En su autobiografía publicada en 1998, titulada Dancing naked in the mind field (Bailando desnudo en el campo de la mente), en cuya portada Mullis aparece con el torso desnudo y sosteniendo su tabla de surf, el científico negaba que el VIH fuera el causante del sida, sumándose así a la corriente pseudocientífica liderada por el alemán Peter Duesberg. No contento con esto, Mullis también ha negado la existencia del cambio climático y del agujero de ozono, que para él son conspiraciones orquestadas por gobiernos y científicos. Para rematar su actuación, el inventor de la PCR se declaraba devoto de la astrología.

Pero sin duda, mi favorita de entre todas las excentricidades (léase, las memeces de las personas principales) de Kary Mullis es el episodio de su encuentro en la tercera fase con un mapache alienígena. Cabe apuntar que el científico confesó haber consumido grandes cantidades de LSD durante su juventud, e incluso llegó a reconocer que el ácido pudo ayudarle a alumbrar la idea de la PCR. Pero Mullis asegura que aquella noche en su cabaña de las montañas estaba sobrio y limpio cuando, según recoge Thomas Bullard en su libro The myth and mystery of UFOs (El mito y el misterio de los ovnis), basándose en el relato del propio bioquímico en su autobiografía:

Una vez hubo encendido las luces y dejado las bolsas de la compra en el suelo, se iluminó con una linterna para encaminarse hacia el anexo. Por el camino, vio algo que resplandecía bajo un abeto. Apuntando su linterna hacia el resplandor, parecía ser un mapache con pequeños ojos negros. El mapache habló diciéndole, “Buenas tardes, doctor”, a lo que él respondió con un saludo.

A pesar de todo, inventó la PCR, y la ciencia le debe mucho por ello. Se le podía haber ocurrido a cualquiera. Pero fue a él. Simplemente, se le ocurrió una noche.