Cómo los científicos desarrollaron una prueba PCR de hantavirus en un fin de semana

El actual brote de hantavirus tiene ecos inquietantes de los primeros días de la COVID: personas que enfermaban en un crucero a causa de un patógeno relativamente desconocido, sin ninguna prueba validada disponible para saber rápidamente quién está infectado y quién no.

Los investigadores se apresuran a cambiar eso. Durante el transcurso del 9 y 10 de mayo, los científicos del Laboratorio de Salud Pública de Nebraska trabajaron día y noche para desarrollar una prueba de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para el hantavirus de los Andes, que enfermó al menos a 10 y mató a tres personas que navegaban a bordo del MV Hondius. Una prueba de PCR es fundamental porque aún pueden surgir más infecciones: los funcionarios están monitoreando al menos a 41 personas en los EE. UU. en busca de signos del virus, que pueden tardar hasta 42 días en mostrar síntomas; al menos 18 de ellos permanecen en la Unidad Nacional de Cuarentena en Omaha, Nebraska. Ninguna de estas personas ha dado positivo por el virus desde su llegada.

Algunos otros países han utilizado pruebas de PCR para detectar hantavirus, pero en EE.UU. los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades aún no cuentan con una validada para el diagnóstico. Los CDC están desarrollando una prueba de este tipo, pero mientras tanto, la agencia ha estado utilizando un análisis de sangre que puede detectar anticuerpos en personas infectadas que son sintomáticas, pero no puede detectar niveles bajos del virus en personas asintomáticas. El laboratorio de Nebraska, que apoya a la Unidad Nacional de Cuarentena, está tratando de cerrar esa brecha utilizando su prueba de PCR para tratar de determinar si las personas en la unidad de cuarentena y en otras partes del país que pueden haber estado expuestas a pasajeros enfermos tienen el virus.

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Peter Iwen, director del Laboratorio de Salud Pública de Nebraska, y la subdirectora Emily McCutchen conversaron con Scientific American para explicar cómo desarrollaron la prueba de PCR del virus de los Andes en un solo fin de semana, cómo funciona y cómo se usa ahora.

[An edited transcript of the interview follows.]

¿Cómo llegó su laboratorio a desarrollar esta prueba de hantavirus?

IWEN: Somos parte de lo que se llama la Red de Respuesta de Laboratorios, y una de nuestras funciones como laboratorio de salud pública es brindar detección y respuesta rápidas a agentes de amenazas biológicas. Estamos aquí en Omaha, donde se encuentra la Unidad Nacional de Cuarentena, así como el Centro de Tratamiento Especial de Patógenos de la Región VII. [a biocontainment unit that can treat patients with highly hazardous infectious diseases]. Cuando escuchamos sobre problemas en los que pacientes o viajeros, en el caso de la unidad de cuarentena, vienen a Omaha, nuestra primera indicación es decir: “¿Qué podemos hacer para brindar apoyo de laboratorio para esa unidad?”

Por lo general, nuestra primera llamada es a los CDC para averiguar cuáles son sus capacidades y, en este caso particular, nuestro contacto en los CDC nos dijo que podían hacer serología. [antibody] realizar pruebas en personas sintomáticas, pero no tenían una prueba, como una prueba de PCR, para poder realizar pruebas en personas asintomáticas. Así que eso nos hizo rodar.

¿Cuál es la diferencia entre una prueba de serología (como la que hacen los CDC) y una prueba de PCR?

IWEN: La serología busca una respuesta a la infección real (producción de anticuerpos) y es por eso que los CDC dicen que harán pruebas [blood] de personas sintomáticas. Esto podría ocurrir unos días después de que aparezcan los síntomas.

La PCR fue diseñada para poder probar niveles bajos de virus, por ejemplo, antes de que aparezcan los síntomas. Sabemos que por [a type of hantavirus known as] el virus Sin Nombre, que antes de desarrollar síntomas, las personas en realidad tienen un poco de virus en la sangre, por lo que podemos obtener un resultado más rápido para decir “sí, tienen el virus” haciendo una PCR.

¿La prueba PCR utiliza un hisopo nasal como el COVID?

MCCUTCHEN: Esta es una extracción de sangre. Pasa por un procedimiento de extracción en el que aislaremos el ARN viral de esa muestra. Si hubiera ARN viral del hantavirus de los Andes en eso, lo aislaríamos y luego pasaríamos por una reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, para amplificar esas partículas virales de una manera que esencialmente podamos detectarlas. Es la misma idea que con el COVID, solo que la fuente es diferente porque es un tipo diferente de virus.

¿Cuánto tiempo llevó desarrollar la prueba PCR?

IWEN: No es algo fácil de hacer, si se piensa en intentar conseguir los reactivos necesarios y establecer los protocolos adecuados para realizar las pruebas además. Trabajamos bastante duro durante el fin de semana. [of May 9 and 10]. Fue un fin de semana largo. Ni siquiera teníamos los reactivos disponibles para iniciar una validación hasta el sábado por la mañana. [May 9].

Necesitábamos cosas como el ARN. [genetic material] del hantavirus de los Andes para demostrar que nuestra prueba estaba funcionando. Necesitábamos los otros reactivos para el desarrollo de nuestra prueba de PCR. Necesitábamos kits de extracción para extraer el ARN. Tuvimos que implementar todo esto antes de que pudiéramos comenzar a desarrollar un ensayo validado. Aproximadamente el sábado por la tarde empezamos a pensar: “Esto es lo que tenemos, este es el proceso que vamos a seguir para intentar desarrollar esta prueba”.

[McCutchen] Trabajé hasta tarde el domingo por la noche. yo soy la CLIA [Clinical Laboratory Improvement Amendments] director del laboratorio de salud pública, así que soy la persona que tiene que aprobar para asegurarse de que cumplimos con todos los requisitos para una validación. Y de hecho, no firmé hasta las nueve en punto del domingo por la noche, y los viajeros aparecieron en nuestra unidad a las 2:30 a.m. del lunes por la mañana.

¿Puede explicar qué es la validación CLIA?

MCCUTCHEN: CLIA es en realidad un requisito federal. Él [was established by] las Enmiendas de Mejora de Laboratorios Clínicos de 1988, y es un código de regulaciones federales que garantiza que las pruebas realizadas en un laboratorio en Nebraska sean comparables en calidad y resultados a una prueba realizada en cualquier otro lugar del país.

Parte de las reglas CLIA ’88 dice que si va a desarrollar un ensayo, debe cumplir con un cierto conjunto de cosas. Por ejemplo, hay que probar la precisión, hay que probar la sensibilidad, hay que probar la precisión. Y hay que realizar pruebas exhaustivas para garantizar que cumpla con esos requisitos federales.

Hubo un pasajero estadounidense que, según los CDC inicialmente, había dado un resultado “levemente positivo” para el virus (lo que significaba que los resultados no eran concluyentes) y que posteriormente dio negativo. ¿Realizó usted esa prueba inicial?

MCCUTCHEN: Esas fueron pruebas que se realizaron en los Países Bajos, incluso antes de que estos pasajeros llegaran a Nebraska. Intentamos obtener información sobre las pruebas que se realizaron, la fuente de ellas, pero aún no hemos tenido éxito.

[Editor’s Note: No people connected with the cruise ship outbreak in the U.S. have tested positive as of Monday, May 18.]

¿Está realizando pruebas periódicas a todas las personas que están en cuarentena en la unidad de Nebraska y en otros lugares?

IWEN: Ni siquiera estoy 100 por ciento seguro de que hayan sido evaluados todos. Creo que estas personas tienen que dar su consentimiento para que les extraigan sangre. Como laboratorio, cuando tenemos una muestra en mano, hacemos una prueba. Estamos preparados para realizar pruebas siempre que haya una solicitud de prueba. Hemos ofrecido pruebas no solo para aquellos en nuestra unidad de cuarentena aquí en Omaha, sino que también hemos realizado otras pruebas para otras áreas de los Estados Unidos. [where people with possible exposure are quarantining].

¿Puede ampliar la producción de su prueba si se necesitan más?

MCCUTCHEN: Esperamos no tener que ampliarlos, pero durante el proceso de validación, consideramos especialmente qué instrumentos íbamos a utilizar que permitieran ampliarlos si era necesario. Entonces sí, se puede hacer.

¿Cómo ha ido la comunicación con los CDC?

IWEN: Voy a decir que todo ha ido bien. Han ocurrido muchas dificultades en los CDC, pero están tratando de trabajar con nosotros lo mejor que pueden, y yo diría que estamos conectados, estamos hablando y creo que tratamos de ayudarnos unos a otros lo mejor que podemos.

¿Se está comunicando con la OMS?

MCCUTCHEN: Yo personalmente no. [Several] Hace días, el Centro Médico de la Universidad de Nebraska fue designado como centro colaborador de la OMS.

IWEN: Este es un evento internacional y tener a la OMS como parte de nuestra discusión me parece muy, muy importante.

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