PCR en pool optimizada… ¿la solución?

Uno de los problemas que tenemos a la hora de hacer PCR es la incapacidad de procesar tantísimas muestras simultáneamente. Aunque desde marzo todos los laboratorios han aumentado su capacidad, ningún país está en condiciones de poder hacer realmente tests masivos.

Mientras que el cribado masivo con test rápidos no está recomendado por los resultados inexactos, en el caso de las PCR puede ser útil, sobretodo cuando se centra en poblaciones concretas, como puede ser un colegio, una facultad o una empresa. En ese caso la toma de muestras está muy localizada y el problema se centra en el procesado.

Por supuesto, parte del problema de la toma de muestras es lo incómodo del proceso, pero muchos grupos están trabajando en optimizar esa parte para utilizar muestras de saliva en lugar de las muestras nasofaríngeas. Hoy me voy a centrar en un artículo publicado recientemente que desarrolla un método para calcular de forma efectiva el número de PCR que se pueden hacer en pool. El artículo se publicó en Nature: A pooled testing strategy for identifying SARS-CoV-2 at low prevalence

El planteamiento del problema: hacer muchas PCR es complejo

Hacer pruebas individuales es muy complejo y muy caro. Incluso aunque se puedan tomar las muestras y haya reactivos suficientes, existe una limitación temporal en el número de muestras que una máquina (termociclador) puede analizar. En el mejor de los casos, hablamos de hora y media sólo de PCR (previa extracción). Pero en una situación en la que la prevalencia es baja, podemos asumir que la mayor parte de las PCR serían negativas. Si se juntan muestras, sólo sería necesario repetir PCR en aquellos grupos en los que hubiese algún positivo. Además, esto permitiría hacer PCR de grupo para descartar y poder decir «en esta clase no hay ningún positivo».

¿Imagináis poder hacer un testeo masivo en todos los coles? Con estrategias así se podría repetir cada semana, porque con incidencias bajas el coste de la PCR bajaría hasta 100 veces, porque se pueden juntar hasta 100 PCR. Y sí, habría que optimizar la toma de muestra, pero a la larga es una idea en el aire.

De todas formas hay que tener en cuenta un punto fundamental: esto no es posible en caso de sospechosos. El sistema de pool está diseñado para cribado masivo, no para poblaciones sospechosas o con síntomas.

termociclador
Esos termocicladores que no paren…

El cálculo y la demostración

La idea que plantea el artículo se diferencia de otras previas en la estrategia de cálculo. Por una parte, se optimiza el número de muestras a juntar en base a la prevalencia estimada. Por otra parte, en lugar de hacer PCR individuales en aquellos pools en los que hay un positivo o más, se desarrolla una matriz multidimensional que permite optimizar el número de PCR a repetir. Los cálculos y las fórmulas están en el texto del artículo enlazado arriba, que os animo a leer si tenéis curiosidad por saber cómo se hace.

Para poder comprobar la eficacia del planteamiento se basaron en muestras reales, ya que al mezclar las muestras, se están diluyendo. Pese a ello, en la mayor parte de los casos se podía seguir detectando el positivo, ya que una PCR se da por positiva cuando se detecta señal fluorescente tras menos de 40 ciclos, y la mayor parte de las muestras alcanzan ese punto mucho antes. Teniendo en cuenta que cada ciclo multiplica exponencialmente las copias, si se tiene en cuenta la dilución se puede reajustar el protocolo. La diferencia real sería añadir un ciclo más, pero en la práctica se podría ajustar a 45 ciclos para detectar más casos con carga viral baja. También se podría aumentar el volumen de la muestra o concentrarla para deshacer el proceso de dilución.

¿Nos serviría algo así?

Personalmente yo creo que vamos encaminados hacia un futuro en el que este tipo de cribados sean comunes. Quizá sean voluntarios en el barrio, quizá sean solo cada X meses, pero dada la evolución de la pandemia, lo extraño es que no estemos haciendo ya algo de este estilo.

Es cierto que los resultados no son tan exactos, pero la realidad es que la carga viral en una persona que necesite esos 40 ciclos (lo que llamamos Ct 40), es muy baja. Una carga viral baja implica a su vez una baja probabilidad de contagio. Lo que es imprescindible es detectar a aquellos que tengan cargas virales mayores, y aislarlos y seguir sus contactos. En un cribado puntual se pueden detectar algunos casos, y si el cribado se repite cada cierto tiempo, es posible que poco a poco vayamos eliminando focos de contagio. Por supuesto que querríamos detectar también a aquellos que tienen menos virus pero pueden estar todavía en fase creciente, pero en situaciones como la actual, la rapidez es mucho más importante que la perfección.

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6 comentarios

  1. Buen día Lucía, por qué asevera tan categóricamente que a los individuos con altas cargas virales se los debe aislar y seguir a todos sus contactos estrechos, siendo que muchos inmunólogos, infectólogos y estadistas concuerdan en que el aislamiento de las personas ocasionará que la pandemia no se termine nunca debido a que la sociedad no alcanzará nunca de ese modo la inmunidad de rebaño? Lo que nosotros afirmamos es que se deberían seguir criterios muy específicos al momento del aislamiento y no llevarlo a cabo compulsivamente en función del resultado de la muestra. Lo afirma acaso basándose en algún estudio que podría referenciar? Le recuerdo que si lo hace basada en algunas estadísticas de países como es el caso de Argentina, las mismas se encuentran distorsionadas, en parte por la falta de seriedad en la forma en que se contabilizan la cantidad de infectados/recuperados/fallecidos y por otro lado por el exceso de aislamiento que se llevó a cabo desde un principio, en búsqueda del famoso aplanamiento de la curva, generando que muy pocas personas a la fecha sean inmunes. Si lo dice porque ve como solución el aislamiento compulsivo hasta tanto se cuente con una vacuna, ya ese es otro planteo, mucho más largo, pero que desde ya le puedo hacer llegar evidencia suficiente en dónde se demuestra que la vacunación masiva no generaría el efecto de inmunidad esperado. Saludos cordiales

    1. Hola. No sé quién es Lucía, pero saludos para ella también.
      La idea de alcanzar la inmunidad de grupo o no es una falsa dicotomía. No se trata de una cosa o la otra. Cuando no se hace un seguimiento y aislamiento de contactos, aparecen muchos casos muy juntos en el tiempo y eso satura los servicios sanitarios, por lo que no se le puede dar el tratamiento adecuado. Si tenemos el mismo número de pacientes pero en un periodo de tiempo más extenso, sí se podrán tratar. Aislar a los contactos no implica exclusivamente esperar a que pueda haber una vacuna: implica que cuando se contagien (asumiendo de antes o después puede ocurrir) se les podrá tratar mejor, porque haya menos carga en el sistema y porque con el tiempo vamos aprendiendo mejor a tratar los síntomas.
      No sé quienes son «nosotros», así que no puedo saber a quién me dirijo concretamente, pero no limitar los contactos llevará a un aumento de muertes. Se pone en duda la eficacia de una posible vacuna, pero no se pone en duda la inmunidad adquirida tras el contagio. Entonces sí, quiero evidencias de que una vacuna no generaría la inmunidad esperada pero en cambio el contagio sí. Y sobretodo que valdría la pena las muertes que serían consecuencia de una falta de aislamiento de los contactos. Existen varios tipos de vacunas en desarrollo y no sé cómo se puede afirmar que ninguna de ellas pueda generar inmunidad cuando tenemos desde vacunas de ARN a virus inactivados pasando por vectores virales. Por otra parte, el virus seguirá mutando y no sabemos hasta qué punto las personas que han pasado ya la enfermedad y se han recuperado han generado una respuesta que les vaya a servir dentro de un año.

  2. Estimada Carmela, quizá no tenga los títulos académicos que usted posee (o quizá sí). Pero lo que si sé es que tengo más edad que usted y considero que la experiencia me brindó algo sobre lo cual hoy puedo presumir: humildad y respeto al prójimo. Con el tiempo me fui dando cuenta que cuando joven a veces pecaba de soberbio, y mis argumentos solían ser los mejores, y mis conocimientos los más aptos, y mis descubrimientos los más importantes. El amor propio en su justa medida siempre es bueno pero pasar por alto las opiniones de cientos de profesionales es atribuíble, cuando menos, a la naturaleza irrefutable de la necesedad de algunos humanos. La saturación del sistema sanitario es un mito y no lo digo yo, lo dicen las matemáticas (no confundir matemáticas con estadísticas generadas por el Estado). Por otro lado, analizar la cantidad de muertes que podría causar el supuesto colapso del sistema de salud es un análisis conjetural y es imposible resolver un problema tan complejo conociendo solamente algunas variables. No es posible resolverlo partiendo desde una única disciplina, ya que carecería del análisis multidimensional que debería incluir áreas como economía, tasa de pobreza e indigencia, alimentación, descanso, tasa de sucidios, enfermedades autoinmunes, psicosomáticas, índice de desocupación, crecimiento demográfico, distribución étnica y etaria. Es decir que no puede resolverse el problema de una determinada población con la solución que le aplicó a otra sin esperar resultados muy distintos. El que diga que los resultados pueden ser similares entonces es un ignorante o un operador. Un país rico podría soportar una cuarentena de varios meses, en cambio un país pobre como el nuestro, no. Me llama la atención que no sepa esto, dado que yo justamente no hablé de dicotomía y sin embargo usted si… Bajo mi óptica y la de muchos científicos y profesionales de la salud, depositar esperanzas en vacunas que pueden llevar años en ser lo suficientemente eficientes como para contrarrestar el riesgo de los efectos adversos, puede transformarse en una utopía o en un acto negligente y genocida. Respecto a su último argumento, si el virus mutase, da lo mismo que la población hubiese adquirido la inmunidad mediante la exposición natural o mediante una proteína sintética, con la diferencia de que en el primer caso estaríamos permitiendo que el sistema inmunitario, que lleva millones de años permitiéndole sobrevida a todas las especies actúe por si solo, mientras que el segundo caso deberíamos además luchar contra los potenciales efectos adversos inducidos por las nuevas vacunas experimentales, los cuáles pueden demorar años en manifestarse. No espero que responda ni que no borre este mensaje, me conformo con sembrar una semilla de duda en el caso de que su sesgo sea inconsciente o en caso contrario de comunicarle que somos muchos los que estaremos brindando resistencia a personas que hagan las cosas que hacen en nombre de la ciencia y de la humanidad. Los hombres de bien triunfarán porque el amor es superior en todo sentido. Saludos cordiales, que pase un buen día.

    1. Entonces… ¿toda la prueba es que es usted mayor que yo y por lo tanto sabe más? Porque en su comentario anterior decía que podía hacer llegar evidencia, y no la veo. Lo que sí he visto con mis propios ojos es que en el país en el que yo resido: personas que llegan a un hospital y son enviadas a casa con cuidados paliativos hasta su muerte porque no hay camas disponibles. Quizá si las hubiese su vida se podría haber salvado, y para eso hay que evitar un sistema saturado. Su óptica será la que usted quiera, pero no me diga que no es la de los profesionales de la salud cuando en todo el mundo se está pidiendo disminuir los contagios para poder hacer frente a las personas que entran en los hospitales. Si no ha tenido tantos casos en su entorno y no se ha dado esa situación de saturación: me alegro. Pero no ha sido así en todo el mundo.
      Por otra parte no es «si el virus mutase», es que el virus muta continuamente. Lo ha hecho y lo seguirá haciendo.
      Y por último, su comentario sobre el amor se lo puede ahorrar, porque el amor no cura enfermedades, ni va a evitar que se contagie. Recuerde que sus comentarios los lee gente que ha perdido a sus seres queridos y pueden doler mucho. ¿Le está diciendo a alguien que ha perdido a su padre porque no le pudieron poner un respirador que «eso era lo que había que hacer»? ¿En serio?
      Y no, no borro los comentarios. Pero si quiere sembrar en mi alguna duda, como mínimo tendrá que aportarme datos. Los datos que dijo que tenía sobre el efecto de la vacunación masiva. ¿O es que la vacunación masiva no ha servido para otras enfermedades?

  3. Carmela, con gusto le hago llegar por la vía que usted me indique todo el material bibliográfico y papers académicos acerca de la vacunación y en particular sobre estás vacunas que están desarrollando. No veo que me haya indicado tampoco alguna forma de cómo hacérsela llegar. Si bien tiene un blog con su nombre real, se mantiene en el anonimato. Si dice que mi único argumento es que yo soy mayor y que mi experiencia me permite conocer más, entonces no entendió nada y prefiere hacer la vista gorda. Le axonsejo humildemente que realea el resto de mis argumentos que le exponía. En cuánto a la falacia con la que me agrede, el amor sí cura enfermedades, está DEMOSTRADO por la ciencia. No todas obviamente y quizá muy pocas pero para eso están los científicos como usted, para poder trabajar sobre las que no cura el amor. Que usted haya tenido una vida carente de amor y que le parezca que el amor no sirva no es suficiente para negar el poder de algo tan maravilloso como el amor, ya que tiene incidencia directa en nuestro sistema endócrino y por ende está estrechamente relacionado con nuestro sistema inmunitario. Cómo buena científica debería saberlo. Así que por favor, usted no le brinde información incorrecta a los lectores. Respecto a mi mensaje para aquellas personas que hayan perdido algún familiar o ser querido y me lean, les hago llegar mis más profundas y sinceras condolencias. A diferencia de lo que usted asume y piensa, yo sí perdí a muchos seres queridos pero no por culpa de la enfermedad causada por el virus sino por culpa de la negligencia médica y protocolos mal intencionados de la sospechada Organización Mundial de la Salud. En términos legales se le llama mala praxis, no sé si le suena. No llevar a cabo el juramento hipocrático cómo es debido. Quédese tranquila igualmente que todo esto va a ser probado en algún tribunal, si es que la Justicia comienza a funcionar por supuesto. Ya abrirnos 3 causas en las cuáles hay decenas de personas imputadas, no es una simple acusación que hago pública en su blog. Y por último, decirle que no me falte el respeto, conozco a la perfección el mecanismo de replicación y mutación genómica de los virus, solo le indicaba que si mutase al punto de dejar de ser reconocido por los linfocitos T CD4, habrá sido en vano vacunar a toda la población con una vacuna experimental, de la cual se sabe poco y podría desencadenar efectos adversos graves hasta 2 años después de su inoculación. Negar esto es admitir que poco sabe de inmunólogía o buen que desvía la atención llevándome al terreno de los «antivacunas», cuando yo jamás dije que las vacunas masivas no sirvieran o no hayan servido, sino que hablamos desde la vacuna de este virus SARS-COV-2 totalmente experimental a la fecha.

    1. Algo raro debo estar haciendo si me mantengo en el anonimato escribiendo con mi nombre. El blog tiene un apartado para contactar, pero en cualquier caso prefiero que ponga usted aquí los enlaces a los artículos científicos revisados por pares. Lo de su experiencia lo ha dicho usted, cuando dijo que tenía más edad que yo. Respecto a los argumentos, me da la impresión de que está usted mezclando el confinamiento domiciliario por largos periodos de tiempo con el aislamiento de contactos que, entre otras cosas, permite evitar llegar al punto del confinamiento domiciliario.
      Respecto a las vacunas, como bien sabe usted, no van a depender exclusivamente de cómo se reconozca el virus por parte de los linfocitos T, ya que la primera respuesta que se pretende medir es la generación de anticuerpos. Una de las ventajas de las vacunas es la capacidad de modificación y el uso de zonas más estables para su generación. Las vacunas que están siendo desarrolladas pasarán por las fases de un ensayo clínico y demostrarán su eficacia. Y sí, existe un riesgo de efectos adversos. Esos riesgos se valorarán para cada tipo de vacuna antes de permitir su uso.
      El amor afecta al estado de ánimo, sin duda, pero el amor no cura enfermedades. Como bien ha dicho, en algunos casos es nuestro sistema inmunitario el que las cura. El amor no va a evitar que una persona se contagie con SARS-CoV-2 ni que desarrolle Covid-19 ni que acabe en una UCI.
      Y por último… los ataques personales sobran. Yo no me he metido con su vida, así que por favor no intente meterse con la mía. Aporte los enlaces a los artículos científicos revisados y entonces podremos discutir su contenido.

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