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¿Qué enfoques podrían acelerar la detección a gran escala?
Texto actualizado el 2020-11-01
El seguimiento de los casos requiere pruebas aceleradas y generalizadas. Ya se dispone de pruebas sencillas y rápidas como alternativa a las pruebas de referencia (hisopado nasofaríngeo y medición por "RT-qPCR"): 1) para que la toma de muestras sea sencilla, autónoma, sin riesgo de contaminación y mínimamente invasiva: la toma de muestras puede basarse en saliva que contenga mucho virus (véase "¿Qué muestra probar para detectar la presencia de coronavirus: nasofaríngea u oral? "); 2) con el fin de reducir la duración de la prueba, los métodos de detección rápida permiten la detección directa de los antígenos del virus (las llamadas pruebas "antigénicas"). Para no dejar pasar los casos con una carga viral baja, existe otra prueba con un paso de amplificación rápida: se trata del método "RT-LAMP"; 3) para reducir el número de pruebas que se deben realizar para detectar los casos a gran escala COVID-19, hay que prever la combinación de las muestras en grupos, método conocido como "pooling". Véase "Pruebas de agrupación ("pooling", "pooling"): ¿por qué y con qué propósito? ».
NOTA: Se debe hacer una distinción entre las pruebas de virus que pueden decir si usted está actualmente infectado con el virus (ver "¿Cuál es la prueba de referencia para saber si estoy infectado con CoV-2-SARS? ) y pruebas serológicas que le dicen que ha sido infectado por el virus al detectar su respuesta inmune (ver "¿Cuál es la prueba de referencia para saber si estoy infectado con SARS-CoV-2?"). ¿Cuáles son las pruebas para saber si ya tengo la COVID-19 ?).
Las pruebas para la detección del virus en nuestras secreciones corporales pueden ser altamente sensibles utilizando un proceso de amplificación del virus (PCR o método RT-LAMP) o de baja sensibilidad si el virus se detecta directamente sin amplificación del virus (las llamadas pruebas "antigénicas").
Saliva: un método de recolección simple y autónomo que es menos propenso a la contaminación. Recientemente, las pruebas basadas en el análisis de saliva han demostrado ser sensibles debido a la alta carga viral. Debido a que la recolección de saliva es fácil, los individuos pueden incluso recolectarse a sí mismos.
Sorprendentemente, el virus es muy estable en la saliva: resiste más de una semana a temperatura ambiente, más de 2 semanas a 4°C y meses en el congelador a -80°C. Por lo tanto, el sistema de recolección de muestras de saliva puede ser simple y barato.
Por todas estas razones, las pruebas de saliva son muy prometedoras para las pruebas rápidas y a gran escala. Vea la pregunta " ¿Qué muestra se necesita para comprobar la presencia del coronavirus: nasofaríngea u oral? ».
Menos pruebas para identificar los casos positivos y menores costos de las pruebas mediante la agrupación de muestras. La combinación de muestras de varias personas de un mismo hogar en un solo grupo podría optimizar la detección de brotes infectados en la población. Ver las preguntas "Pruebas de agrupación: ¿por qué y por qué no? "y "¿Cuáles son los riesgos de los falsos negativos en las pruebas agrupadas?. La técnica de agrupación de muestras reduce el número de pruebas de PCR estándar que deben realizarse y, por lo tanto, ahorra tiempo y eficiencia en la detección de casos, además de reducir los costos. Es posible agrupar las muestras, analizarlas en grupos y, en caso de que el resultado sea positivo, volver a analizar los individuos por separado.
Detección del virus mediante la rápida amplificación de la secuencia viral para su examen individual y colectivo: el método RT-LAMP y la esperanza del enfoque LAMP-seq.
Existen pruebas basadas en la Reacción en Cadena de la Polimerasa ("PCR") que son más rápidas que la RT-qPCR, como la RT-LAMP, que es una técnica de amplificación isotérmica mediada por un bucle que puede realizarse en media hora. Este método puede utilizarse para el cribado individual y se comercializa en Francia para muestras de saliva por la empresa SkillCell (prueba "EasyCov").
El método RT-LAMP se ha adaptado en una prueba de concepto reciente para la detección a gran escala: el enfoque LAMPseq. Añadiendo "códigos de barras" en la muestra de cada individuo, es posible combinar muestras de múltiples individuos (hasta varias decenas de miles) e identificar el resultado de cada uno en una sola prueba. El código de barras es una pequeña secuencia de ADN pegada a los primers que se utilizan para amplificar el genoma del virus. Así que si una de las muestras contiene el coronavirus, la secuencia viral será amplificada al mismo tiempo que el código de barras de identificación del individuo. A través de una secuenciación masiva, es posible rastrear el virus hasta la persona que lo lleva dentro de la mezcla de pruebas. El "LAMPseq" requiere necesariamente más tiempo que la media hora de RT-LAMP para procesar las decenas de miles de muestras y para secuenciar e interpretar los resultados. Por otra parte, con este enfoque no es necesario volver a probar las mismas muestras, ya que la identidad de cada individuo del conjunto de muestras se conoce gracias a su código de barras. Obsérvese que la tasa de positividad de los casos de COVID-19 en la población analizada impone limitaciones al número de muestras que se pueden combinar con este método.
Encontrar rápidamente casos positivos altamente contaminantes detectando las moléculas presentes en la superficie del virus: pruebas antigénicas de baja sensibilidad pero rápidas. Mientras que los ensayos de PCR detectan el material genético del SARS-CoV-2 (ARN), los ensayos antigénicos detectan las moléculas presentes en la superficie del virus, generalmente la proteína nucleocápside. Estas pruebas son rápidas (menos de 30 minutos) y, por lo tanto, pueden ser útiles para detectar a las personas con una carga viral alta que se esperaría que infectaran eficazmente durante un evento masivo. Estas pruebas son muy específicas para el virus, pero no son tan sensibles como las medidas basadas en la PCR que detectan la secuencia del virus después de un proceso de amplificación. Por lo tanto, hay un mayor riesgo de cometer errores de falso negativo con estas pruebas antigénicas. Debido a la baja sensibilidad de estas pruebas, se alienta a los individuos sintomáticos o a los casos de contacto con una prueba antigénica negativa a que confirmen sus resultados con una prueba de PCR más sensible.
Fuentes
Uno de los primeros estudios que indica la fiabilidad de las pruebas de saliva.
Azzi, L., Carcano, G., Gianfagna, F., Grossi, P., Dalla Gasperina, D., Genoni, A., ... & Maurino, V. (2020). Saliva is a reliable tool to detect SARS-CoV-2. Journal of Infection.Uno de los primeros estudios que indica la fiabilidad de las pruebas de saliva.
Williams, E., Bond, K., Zhang, B., Putland, M., Williamson, D.A. (2020) Saliva as a non-invasive specimen for detection of SARS-CoV-2. J Clin Microbiol. pii: JCM.00776-20.Los investigadores de la Universidad de Yale muestran que las pruebas de saliva son más sensibles que las realizadas en muestras nasofaríngeas (n = 70 pacientes de COVID):
Wyllie, A. L., Fournier, J., Casanovas-Massana, A., Campbell, M., Tokuyama, M., Vijayakumar, P., ... & Petrone, M. E. (2020). Saliva is more sensitive for SARS-CoV-2 detection in COVID-19 patients than nasopharyngeal swabs. New England Journal of Exp. Medecine, Sept 24 2020, 383: 1283-1286.El virus es estable en la saliva durante más de una semana a temperatura ambiente, más de 2 semanas a 4°C y meses en el congelador a -80°C. Estas observaciones sugieren que es posible un sistema de recolección simple y barato:
Ott, IM, Strine, MS, Watkins, AE, Boot, M, Kalinich, CC, Harden, CA, Vogels, CBF, Casanovas-Massana, A, Moore, AJ, Muenker, MC, Nakahata, M, Tokuyama, M, Nelson, A, Fournier, J, Bermejo, S, Campbell, M, Datta, R, Dela Cruz, CS, Farhadian, SF, Ko, AI, Iwasaki, A, Grubaugh, ND, Wilen, CB, Wyllie, AL. Simplemente saliva: la estabilidad de la detección del SARS-CoV-2 anula la necesidad de costosos dispositivos de recolección.El estudio de la COVISAL francesa realizado en la selva amazónica de la Guayana Francesa muestra el interés y la facilidad de la recolección de saliva. El estudio de campo revela variaciones entre los grupos muestreados en condiciones de laboratorio (Universidad de Yale, Universidad de Hokkaido) y en el campo. Este estudio basado en 25 casos asintomáticos llevó a la Haute Autorité de Santé a realizar pruebas salivales sólo en personas sintomáticas (https://www.has-sante.fr/jcms/p_3202317/fr/covid-19-las pruebas salivales-pueden complementar las pruebas nasofaríngeas-pueden complementar las personas sintomáticas).
Nacher, M, Mergeay-Fabre, M, Blanchet, D, Benois, O, Pozl, T, Mesphoule, P, Sainte-Rose, V, Vialette, V, Toulet, B, Moua, A, Simon, S, Guidarelli, M, Galindo, M, Biche, B, Faurous, W, Abad, F, Fahrasmane, A, Rochemont, D, Vignier, N, Vabret, A, Demar, M. COVISAL Guyane, Nacher, M, Demar, M. Prospective comparison of saliva and nasopharyngeal swab sampling for mass screening for COVID-19. COVISAL Guyane, Nacher, M, Demar, M. Prospective comparison of saliva and nasopharyngeal swab sampling for mass screening for COVID-19.La agrupación de las muestras dentro de un hogar podría optimizar la detección de brotes infectados en la población:
Hogan, C. A., Sahoo, M. K., & Pinsky, B. A. (2020). Sample Pooling as a Strategy to Detect Community Transmission of SARS-CoV-2. JAMA.Un reciente estudio japonés de 55 casos de COVID asintomáticos muestra que la saliva es un método de recolección muy eficaz para detectar la SARS-CoV-2 incluso en pacientes asintomáticos: 92% de sensibilidad para la recolección de saliva y 86% de sensibilidad para la toma de muestras nasofaríngeas, con una probabilidad de concordancia del 99,8%. Las pruebas se llevaron a cabo en más de 1950 personas de contacto o a la llegada a los aeropuertos:
Yokota, I, Shane, P, Okada, K, Unoki, Y, Yang Y, Tasuku, I, Sakamaki, K, Iwasaki, S, Hayasaka, K, Sugita, J, Nishida, M, Fujisawa, S, Teshima, T. (2020). Mass screening of asymptomatic persons for SARS-CoV-2 using saliva. 10.1101/2020.08.13.20174078.Un estudio japonés de 103 casos positivos que compara diferentes sistemas de RT-qPCR y un sistema RT-LAMP concluye que la sensibilidad de la RT-qPCR es mejor. Obsérvese que en este estudio no hubo un tratamiento previo de la saliva antes del RT-LAMP, lo que podría afectar a los resultados obtenidos.
Ikeda, M, Imai, K, & Tabata, S, Miyoshi, K, Mizuno, T, Murahara, N, Horiuchi, M, Kato, K, Imoto, Y, Iwata, M, Mimura, S, Ito, T & Tamura, K, Kato, Y. (2020). Clinical evaluation of self-collected saliva by RT-qPCR, direct RT-qPCR, RT-LAMP, and a rapid antigen test to diagnose COVID-19. 10.1101/2020.06.06.20124123.El kit de detección EasyCOV que utiliza RT-LAMP después del pretratamiento de la saliva permite la detección del SARS-Cov-2 en 40 min con una sensibilidad del 87,5% según su primer estudio realizado en 220 personas.
Un total de 720 personas deberían estar integradas al final del estudio.La técnica LAMP-Seq fue desarrollada y validada en un grupo de 28 individuos, 12 de los cuales dieron positivo en la RT-PCR. 12 de cada 12 individuos fueron identificados como positivos con el enfoque LAMP-Seq. Las tasas de falsos negativos y falsos positivos dependerán de las condiciones precisas de aplicación e imponen limitaciones a la tasa máxima de casos positivos en la población destinataria:
Schmid-Burgk, JL, Schmithausen, RM, Li, D, Hollstein, R, Ben-Shmuel, A, Israeli, O, Weiss, S, Paran, N, Wilbring, G, Liebing, J, Feldman, D, Słabicki, M, Lippke, B, Sib, E, Borrajo, J, Strecker, J, Reinhardt, J, Hoffmann, P, Cleary, P, Hölzel, M, Nöthen, MM, Exner, M, Ludwig, KU, Regev, A, Zhang, F. LAMP-Seq: Population-Scale COVID-19 Diagnostics Using Combinatorial Barcoding.Pruebas agrupadas de 5 a 20 en muestras de saliva por el equipo de la Universidad de Yale también detrás de la prueba SalivaDirect:
Watkins, A. E., Fenichel, E. P., Weinberger, D. M., Vogels, C. B., Brackney, D. E., Casanovas-Massana, A., ... & Cruz, C. S. D. (2020). Pooling saliva to increase SARS-CoV-2 testing capacity. medRxiv.Pruebas conjuntas de 5 a 30 en Alemania, en el Sarre, con fines de prevención de epidemias:
Lohse, S., Pfuhl, T., Berkó-Göttel, B., Rissland, J., Geißler, T., Gärtner, B., ... & Smola, S. (2020). Pooling of samples for testing for SARS-CoV-2 in asymptomatic people. The Lancet Infectious Diseases.Un estudio examina la especificidad y la sensibilidad de la prueba antigénica rápida "Coris COVID-19 Ag Respi-Strip" en 106 muestras: si la prueba es específica (100%), la tasa de detección de casos positivos es muy baja (30%).
Scohy, A., Anantharajah, A., Bodéus, M., Kabamba-Mukadi, B., Verroken, A., & Rodriguez-Villalobos, H. (2020). Low performance of rapid antigen detection test as frontline testing for COVID-19 diagnosis. Journal of clinical virology : the official publication of the Pan American Society for Clinical Virology, 129, 104455.Un estudio japonés que examinó el rendimiento de la prueba antigénica LUMILUSTRE en 313 muestras reveló que estas pruebas son muy específicas para el SARS-CoV-2 (especificidad del 99,6%) pero no muy sensibles (sensibilidad del 55,2% en comparación con las pruebas de PCR para la detección del virus).
Hirotsu, Y, Maejima, M, Shibusawa, M, Nagakubo, Y, Hosaka, K, Amemiya, K, Sueki, H, Hayakawa, M, Mochizuki, H,Tsutsui, T, Kakizaki, Y, Miyashita, Y, Yagi, S, Kojima, S, Omata, M. Comparison of automated SARS-CoV-2 antigen test for COVID-19 infection with quantitative RT-PCR using 313 nasopharyngeal swabs, including from seven serially followed patients. Int J Infect Dis. 2020 Oct; 99: 397–402. doi: 10.1016/j.ijid.2020.08.029Los inmunoensayos de fluorescencia rápida del antígeno CoV-2 del SARS pueden identificar a los pacientes dentro de los primeros cinco días de la aparición de los síntomas, cuando las secreciones respiratorias tenían cargas virales elevadas, lo que sugiere que estas pruebas podrían desempeñar un papel importante en las futuras estrategias independientes de la PCR para detectar casos tempranos o infecciosos:
Porte, L, Legarraga, P, Iruretagoyena, M, Vollrath, V, Pizarro, G, Munita, JM, Araos, R, Weitzel, T. Rapid SARS-CoV-2 antigen detection by immunofluorescence – a new tool to detect infectivity