Visita a un laboratorio de diagnóstico de coronavirus

Por razones que no vienen al caso, la semana pasada tuve el placer de visitar un laboratorio de referencia para el diagnóstico de coronavirus. El laboratorio en cuestión se encuentra en Suiza, pero lo que voy a contar, sobretodo lo que ellos me contaron, aplica a todos.

Lo primero a aclarar es que el laboratorio no sólo se dedica al SARS-CoV-2. El laboratorio estaba ahí antes para diagnosticar otros patógenos, pero ahora tienen dedicada gran parte del laboratorio de forma exclusiva al coronavirus, lo que ha provocado retraso en el diagnóstico de otras enfermedades.

La entrada de muestras

Cuando se recogen las muestras en el hospital, el «palito» (torunda) que se utiliza para recoger la muestra nasofaríngea se mete inmediatamente en un tubo con un medio de transporte. Ese líquido mantiene la muestra en buenas condiciones hasta su análisis y evita el crecimiento de otros microorganismos. El tubo incluye los datos del paciente para poder hacer el seguimiento de la muestra. Cada muestra se mete en una bolsa para aislarla (por si el tubo estuviese contaminado o se abriese) y todas las bolsas en una caja que se lleva, en el caso de este laboratorio, dos veces al día del hospital al laboratorio.

La preparación de las muestras

Una vez que las muestras llegan al laboratorio, ahí hay que registrarlas. En cada una de ellas se quita la torunda (ya se ha soltado todo el material recogido al medio de transporte) y se añade un tampón de lisis. Ese nuevo líquido añadido va a destruir las proteínas presentes en la muestra y romper las células que se han recogido de nuestra mucosa, facilitando la liberación del material genético del virus.

El análisis más rápido

Mientras la capacidad del laboratorio de diagnóstico lo permita, se opta por la automatización. En este caso tienen dos robots que automatizan el proceso completo. Eso permite poner en ellos las muestras en bloques de 96, que son los huecos en las placas de análisis, todas ellas en sus tubos con su medio de transporte ya mezclado con el tampón de lisis. El robot tiene dos estaciones: la primera para la extracción del ARN y la segunda para la RT-PCR. Una vez que las muestras entran en el robot, el proceso completo requiere unas dos horas y media. Pasada la primera hora y media, pueden empezar con otras 96 muestras, ya que la zona del robot que hace la RT-PCR no es la misma que para la extracción.

Eso aclara que, por muy automatizado que esté el proceso, gran parte del tiempo requerido es para la extracción del material genético. Esa extracción permite eliminar todo lo que no sea ARN, desde las proteínas que ya hemos roto al añadir el tampón de lisis hasta el ADN que tenemos en la muestra (que viene de nuestras células). Para eso hay diferentes incubaciones y separaciones de los componentes. Una vez que sólo hay ARN, la RT-PCR consiste en un primer paso (RT) en el que se retrotranscribe el ARN a ADN, y una serie de ciclos de PCR que hacen copias de ese ADN. Las copias van marcadas de forma que se puede medir su cantidad y detectar su concentración directamente en la máquina.

El análisis un poco menos rápido

Cuando esos primeros robots se saturan, un laboratorio de diagnóstico tiene otras opciones. En estos momentos me consta que no están saturados, pero me han enseñado su plan B y C. El B llegaron a utilizarlo en el pico, en el que se hacían menos análisis que ahora pero también había menos laboratorios preparados para ello.

Ese plan B implica el mismo proceso que el análisis rápido pero con dos robots diferentes, ya que uno hace la extracción y otro la RT-PCR, y hay que trasladar manualmente las muestras de uno a otro. Esto es lo que se hace en muchos laboratorios de análisis a nivel mundial.

Termocicladores: máquinas para hacer PCR
Así son las máquinas que se usan para hacer PCR

El análisis lento

Si el método A y el B se saturan, queda una tercera opción. Y no, la PCR no es en ningún caso el problema. Si los otros se saturan lo que hay que hacer es la extracción de ARN de forma manual. Se utiliza un kit comercial con los reactivos necesarios, pero hay que añadir todo a mano y hacer las separaciones e incubaciones a mano, temporizador al lado. Esto es más problemático porque expone a los investigadores al virus durante más tiempo.

Los resultados

En cualquiera de los tres escenarios, los resultados se procesan en otra sala, accediendo a las gráficas de cada termociclador (máquina que hace la RT-PCR). Allí trasladan uno a uno los resultados de la máquina a la base de datos en la que se encuentra ya la información de cada paciente. Una vez recopilados, los trasladan a las autoridades cantonales (los cantones suizos tienen las competencias de sanidad). Las autoridades cantonales serán las encargadas de informar de los resultados a los pacientes: un correo electrónico con los resultados y una llamada de teléfono en caso de ser positivo.

Los cuellos de botella

Durante mi visita hice muchas preguntas, algunas muy técnicas. Una de las que puede resultar de interés general es el punto de saturación del sistema. Les pregunté cuales habían sido los cuellos de botella en el pico de la primera ola. Recordemos que se ha dicho mucho que si las PCR esto o lo otro… pero ya he dicho antes que el problema era la extracción. Efectivamente, según sus palabras, los dos puntos críticos que les impedían analizar más muestras se encontraban en los primeros pasos. En el laboratorio de diagnóstico, lo que a ellos les afectaba directamente era la escasez de kits para la extracción de ARN. Por otra parte, otro punto crítico se encontraba en los hospitales. La disponibilidad de torundas para la toma de muestras era limitada.

Resultados erróneos

También pregunté por sus resultados y la validación. Según las palabras del responsable de la unidad, el número de falsos positivos es muy bajo y normalmente se detecta rápidamente. Se deben principalmente a una contaminación durante la manipulación de las muestras.

Por el contrario, el número de falsos negativos es mayor, llegando en algunos lotes a pasar el 30%. En este caso se debe fundamentalmente a una toma de la muestra incorrecta, y se solucionaron rápidamente al repetir la prueba de ese paciente con una muestra nueva. Según el encargado, la necesidad de recogida de muchas muestras hace que a veces se vaya demasiado rápido y no se recoja suficiente muestra para el análisis. En ese caso se identifica muy rápido porque el control de ARN humano da negativo. Pero en otros casos se recoge muestra suficiente, pero no en el sitio correcto: si nos quedamos en la boca o en la parte externa de la nariz, quizá no haya virus suficientes para detectarlos, hay que ir más atrás.

Para solucionar estos problemas es imprescindible que el personal que recoge las muestras tenga la formación correcta, y también que haya personal suficiente, para liberar presión y tener tiempo suficiente entre muestra y muestra.

El nivel de bioseguridad

Toda la planta, absolutamente toda, incluyendo los pasillos y las oficinas, se encuentra en un nivel de bioseguridad 2. Esto implica que todo el personal ha recibido formación específica, se toman precauciones extra y el acceso está restringido (hace falta un permiso para acceder a él mientras se está trabajando). Además, los experimentos que implican al patógeno se hacen en campanas especiales. Obviamente, todo el mundo lleva mascarilla en todo momento, incluso en las oficinas estando solos.

Para un laboratorio de diagnóstico para el SARS-CoV-2 se recomienda un nivel de bioseguridad 3. Por eso, todo el trabajo que implica al virus antes de su inactivación, se hace en campanas de flujo laminar que extraen el aire filtrándolo al exterior, por personal formado en el trabajo con patógenos potencialmente mortales, con ropa especial y por supuesto, con equipos de protección personal.

Los otros diagnósticos

En este laboratorio también se hacen análisis serológicos tipo ELISA para la determinación de anticuerpos, y análisis poblacionales a pequeña escala… parecidos al ENE-COVID pero en un único pueblo, una residencia, etc.

El auge de otros laboratorios con capacidad diagnóstica les ha permitido poder expandir el tipo de estudios, haciendo más investigación y menos diagnóstico puro. Para que nos pongamos en contexto, este laboratorio está analizando unas 200 muestras diarias en estos momentos, que es aproximadamente un 5% de las que se realizan en todo el país.

Mis conclusiones

La visita ha sido muy interesante y me ha gustado mucho tener esa oportunidad. Todo el esfuerzo dedicado a poder acceder ha valido la pena, y además de lo que os he contado he aprendido mucho de aspectos mucho más técnicos que, como bioquímica especializada en interacciones entre bacterias y fagos, me interesaban especialmente. Quizá pueda volver en algún momento, y espero poder volver, porque eso indicaría que no se han saturado y todavía tienen tiempo para dedicarle a una mente curiosa como la mía.

En mis visitas a laboratorios no me podéis apoyar, pero me podéis ayudar a mantener este sitio activo. Si queréis hacerlo, podéis invitarme a un café.

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