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Del hisopo al resultado: así se realiza la prueba del coronavirus en un paciente muy enfermo

Mikkiel Cheng
La técnica de laboratorio clínico de UCLA, Mikkiel Cheng, verifica el tiempo restante en un termociclador, parte del protocolo de prueba. El dispositivo ayuda a determinar si un hisopado contiene el nuevo coronavirus.
(Brian van der Brug / Los Angeles Times)

El paciente estaba en riesgo. Tenía fiebre por encima de 101 grados, hipoxia, falta de aliento y dos marcas de verificación críticas de riesgo: edad avanzada y un sistema inmune comprometido.

A los ojos del personal médico, la causa podía ser bacteriana, pero lo más probable era que un virus hubiera encontrado su camino hacia las células más receptivas y secuestrado su ARN. Uno se habría convertido en dos, dos en miles, hasta llenar sus pulmones. Otra ‘ILI’, siglas en inglés que significan ‘enfermedad similar a la gripe’ (influenza-like illness).

El paciente, que acababa de llegar al departamento de emergencias del Centro Médico Ronald Reagan UCLA en Westwood, tuvo que ser atendido. Pero el tratamiento requería precaución, y la precaución precisaba pruebas.

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El laboratorio clínico de UCLA intensificó su actividad para detectar el coronavirus mediante el uso de maquinaria diseñada para la investigación, que había estado inactiva.
(Brian van der Brug / Los Angeles Times)
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Tres meses después de que el nuevo coronavirus y la condición que causa, COVID-19, aparecieran en el escenario mundial, pocas enfermedades modernas han resultado tan contagiosas.

Desde que se informó el primer caso, una neumonía viral notificada en China el 8 de diciembre pasado, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha registrado casi 575.000 casos y casi 26.500 muertes en 201 países.

Con una enfermedad sin vacuna y con un tratamiento limitado, las pruebas y el aislamiento son los mejores métodos para detener la propagación, y aunque el genoma del virus fue secuenciado un mes después de ese primer caso, las pruebas en Estados Unidos están retrasadas, obstaculizadas por la engorrosa burocracia, la escasez y las prácticas anticuadas.

Para Omai Garner, quien dirige las pruebas clínicas de microbiología de UCLA Health, los laboratorios como este son fundamentales para poner fin a esta pandemia. Su protocolo, desarrollado inicialmente en la década de 1980, ha estado en la primera línea de las pruebas de diagnóstico viral durante casi dos décadas.

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De los virus que Garner ha encontrado, el coronavirus es uno de los más siniestros, un caballo de Troya que se disfraza de síntomas gripales. Las próximas semanas son críticas, consideró, para obtener una imagen precisa de dónde estamos parados en este brote: “Lo que se escucha de la mayoría de los profesionales de la salud es que no tenemos idea”.

El experto es escéptico ante una nueva prueba, acelerada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU (FDA) y que llegará al mercado la próxima semana, que promete una mayor comodidad y resultados más rápidos. Ni él ni sus colegas, enfatizó, han podido comparar los resultados de ésta con los suyos.

Omai Garner, quien dirige las pruebas clínicas de microbiología para UCLA Health, afirmó que el film de 1995 "Outbreak" lo inspiró en su carrera. "Quería ser el que luchara contra el apocalipsis", confesó.
(Brian van der Brug / Los Angeles Times)

“Necesitamos investigar mucho más antes de saber cuán efectiva será", agregó, “porque no se basa en el estándar establecido para el diagnóstico de enfermedades infecciosas”.

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En una serie de entrevistas telefónicas, la semana pasada, Garner compartió detalles sobre el protocolo de prueba que su laboratorio sigue en su análisis de un posible caso de COVID-19.

La sala de emergencias se movía con rapidez.

El estado de ánimo esa tarde, pocos días después de que la ciudad y el Condado comenzaran a suspender actividades no esenciales, era tranquilo pero cauteloso. El número de personas que llegaban disminuyó; la zona de ambulancias estaba en silencio. Una extraña sensación de ociosidad se había instalado en el sitio.

El tratamiento de este paciente era un reflejo entrenado de aislar, monitorear, administrar cloruro de sodio y ordenar una serie de exámenes.

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Pero el personal médico no podía evitar preguntarse qué les esperaba. Sabían sobre Italia, el triaje en esos hospitales, y escuchaban sobre una avalancha de pacientes que inundaban los centros médicos en Nueva York. La puerta de la sala de tratamiento se abría y cerraba. Las voces distantes se volvían fuertes, luego suaves de nuevo.

Una enfermera con uniforme azul, careta, máscara y guantes sostenía una bolsa de plástico. Con un tirón fácil, la costura se abrió.

Un hisopo y un tubo de ensayo con una solución teñida de rosa fueron colocados en una bandeja estéril. El mismo kit de recolección se usa para otros patógenos (influenza, gonorrea, tosferina) que necesitan identificación en pos de ser tratados.

El paciente yacía solo; una nueva política prohíbe la presencia de acompañantes.

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La enfermera explicó el procedimiento, luego guió el hisopo con cerdas suaves -similar a una lanza- a través de una fosa nasal, más y más, hasta que llegó al fondo de la garganta cerca de las adenoides donde los virus a menudo se apoderan del tejido cálido y húmedo.

El dolor atormentaba al paciente, que intentaba respirar a través de una nube de congestión y los ojos llenos de lágrimas.

Supplies
Las instalaciones del laboratorio clínico de UCLA han estado en la primera línea de pruebas de diagnóstico viral durante años.
(Brian van der Brug / Los Angeles Times)

La enfermera extrajo el hisopo -cubierto con una película de moco, rico en células del paciente y un posible virus-, y lo colocó en el tubo de ensayo que lo acompañaba.

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La extracción pegajosa se aflojó en medio de una solución de sal, carbohidratos y antibióticos diseñados para preservar la viabilidad del virus durante las próximas horas.

Una etiqueta blanca cubrió el tubo, identificando la muestra con una serie de números que comenzaban con 20SA-83.

Dentro de una bolsa de riesgo biológico, éste cayó por un tubo neumático hasta el sótano, donde se colocó en una bolsa aún más fría, almacenada a 40 grados F para evitar el crecimiento de bacterias y hongos.

El laboratorio de Garner estaba a una milla de distancia.

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Garner, de 41 años, siempre supo que sería virólogo. En su infancia, cerca de Milwaukee, se sentía atraído por el mundo bajo el microscopio, pero no fue sino hasta que vio la película de 1995 “Outbreak” que comprendió cual sería su futuro. “Para un joven adolescente afroamericano, la idea de que Cuba Gooding Jr. estuviera en ese film e interpretara a un héroe con un traje, que estudiaba el Ébola y luchaba contra él, bueno, me cautivó", reconoció. “Quería ser yo el que luchara contra el apocalipsis”.

Años después, su comprensión de los virus se profundizó. Además de ser en cierto modo un flagelo de la humanidad, tenían una belleza simple: eran adaptables a su entorno, flexibles en su evolución y también vitales para la especie humana. “Si nos fijamos en el genoma humano, grandes segmentos de nuestro ADN provienen de los virus”, comentó. ”Somos humanos debido a nuestras interacciones con los virus”.

Esa tarde, Garner se detuvo en el laboratorio. Pasar allí largas horas durante la semana -generalmente de 7 a.m. a 5 p.m.- significaba tener menos horas en el fin de semana.

Omai Garner
“Si nos fijamos en el genoma humano, grandes segmentos de nuestro ADN provienen de los virus”, precisó Omai Garner. “Somos humanos debido a nuestras interacciones con los virus”.
(Brian van der Brug / Los Angeles Times)
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De pie en su oficina en el cuarto piso, antes de bajar al laboratorio, el especialista miró por la ventana hacia el Getty Center y las montañas de Santa Mónica. Estamos en medio de una crisis sin precedentes, una amenaza para tanta gente, pensó, pero el cielo no cambia.

Afuera, una camioneta conducía por el camino de entrada al área de recepción del segundo piso del laboratorio. El edificio, sobre el bulevar San Vicente, en Brentwood, es común y corriente. En tiempos mejores, un restaurante en la planta baja sirve comida italiana.

Las puertas traseras de la furgoneta se abrieron. Un servicio de mensajería médica llevaba cuatro bolsas de refrigeración blandas, que contenían 200 muestras para el laboratorio.

Hace sólo tres meses, Garner se enteró por primera vez de la existencia de un “virus misterioso”, una “infección desconocida” que se propagaba en China, pero no le dio mayor importancia. Los brotes virales de patógenos no identificados ocurren todo el tiempo; uno nuevo no generaba ninguna alarma inmediata.

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En ese momento estaba más concentrado en su esposa y su primer hijo, nacido el 5 de enero.

Pero una semana después sonó su teléfono. Un colega de laboratorio, Shangxin Yang, estaba preocupado. Conocía gente cerca de la ciudad de Wuhan. “Esto va a ser malo”, le advirtió Yang.

Garner marcó la fecha, el 15 de enero, cuando escuchó por primera vez la frase “nuevo coronavirus”, y puso a trabajar a dos subdirectores y sus especialistas superiores.

El Centro Médico de UCLA había sido durante mucho tiempo la primera parada para los viajeros enfermos que llegaban al Aeropuerto Internacional de Los Ángeles (LAX), y el aeropuerto en ese momento era uno de los tres en el país donde se detectaba el virus.

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Quería desarrollar pruebas en su laboratorio y no depender de otros. Tenía la maquinaria preparada para la investigación y que podía desempolvar, y le preocupaba que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE.UU (CDC) no pudieran resolver la cantidad de casos que se esperaban.

El CDC exigía que los kits de muestras fueran analizados en Atlanta, un proceso lento y engorroso. Luego hubo una escasez de kits, y cuando la FDA finalmente permitió que otros laboratorios hicieran sus propias pruebas, sólo unos pocos tenían el equipo compatible (y la mayor parte se fabricaba en Alemania y China).

A Garner también le preocupaba que los criterios de los CDC para el cribado fueran demasiado estrictos. “Corea del Sur tenía casos activos”, dijo, “pero si alguien viajaba desde Corea del Sur y tenía los síntomas, no se hacían la prueba”.

Sin embargo, el factor decisivo era la prueba misma. “Los CDC diseñaron una prueba hermosa”, comentó Garner, “pero era demasiado elegante”.

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El experto sugirió que su defecto era requerir la presencia de tres marcadores genómicos virales para obtener un resultado positivo. Cuando las agencias de salud de todo el país comenzaron a realizar pruebas, a fines de enero, encontraron sólo dos de los marcadores.

Este defecto llevó a los CDC a revisar y finalmente eliminar uno de los marcadores. Dos serían suficientes, pero para entonces era ya 28 de febrero. Se había perdido un tiempo crítico. “Al tratar de adelantarnos a la curva del brote, ya estábamos muy atrás”, consideró Garner. “Es lamentable lo que sucedió. Perdimos entre seis y ocho semanas para realizar pruebas generalizadas”.

Dos horas después de que el paciente arribara a la sala de emergencias, la muestra dentro del número 20SA-83 había llegado al laboratorio de Garner, y Carlos Azucena, un científico de laboratorio clínico, comenzó con el protocolo.

Guió sus manos enguantadas debajo del tabique de vidrio de un gabinete de bioseguridad, deslizándolas a través de una columna suave de aire ventilado diseñada para evitar que los patógenos escapen a la habitación. Trabajando lentamente, se aseguró de que la barrera de aire permaneciera intacta.

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Colocó el número 20SA-83 en un vórtice giratorio. La solución rosada giró y se mezcló. La transfirió del tubo de ensayo a un vial pequeño y la bajó a un estante de espuma de poliestireno. Pronto tuvo ocho especímenes preparados.

Un pequeño disco negro, no más grande que un CD, yacía frente a él. Tenía ocho compartimentos en forma de pastel y parecía una rueda de la fortuna. Abrió una tapa sobre uno de los compartimentos, que reveló dos huecos poco profundos. Usando la pipeta calibrada, extrajo 50 microlitros -sólo una gota- del número 20SA-83, y lo soltó en uno de ellos.

Luego se dirigió a otro conjunto de viales, que contenían un reactivo, las enzimas y marcadores químicos especialmente diseñados para revelar la presencia del coronavirus. Sacó una gota y la colocó en el otro líquido.

Después de llenar los ocho compartimentos y cerrar sus solapas, sacó el disco del gabinete y lo insertó en un termociclador, una máquina gris con tapa, un poco más grande que una olla a presión.

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Azucena cerró la tapa y el disco comenzó a girar, alcanzando casi 1.600 rpm. La temperatura interior aumentó a más de 200 grados Fahrenheit.

Durante 90 minutos, estos dos extremos se enfrentaron a una muestra con reactivo en una secuencia modulada conocida como reacción en cadena de la polimerasa. La película de moco, que había cubierto la punta del hisopo y contenía las células del paciente, comenzó a romperse.

Su ARN se convirtió en una sola cadena de ADN, inundada con las enzimas y los marcadores químicos que atacarían al coronavirus y, si éste estaba presente, emitiría un impulso de luz al unirse; una breve y mensurable fluorescencia. “En su belleza, es difícil entender el impacto de la PCR [reacción en cadena de la polimerasa]”, comentó Garner. “Es como la piedra de Rosetta, que nos muestra cómo leer la información dentro de una célula”.

Cuando el termociclador finalizó la prueba, Azucena revisó los resultados.

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Al día siguiente a las 7 a.m., Garner abrió el informe diario del laboratorio. En las 24 horas anteriores, su equipo había realizado 150 pruebas; una semana antes, sólo 30. El aumento no tenía precedentes, pero confiaba en la metodología.

La compañía que formulaba el reactivo tenía su sede central cerca de Milán, y el brote en el norte de Italia garantizaba experiencia con el virus.

Sus ojos se detuvieron en el número 20SA-83. Otro positivo.

Para entonces, supuso, el paciente estaba aislado en el hospital. El médico tratante, que recibió esta noticia a los pocos minutos de la revisión de Azucena, podría ya haber comenzado con los tratamientos antivirales.

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El hospital podría evaluar a sus trabajadores de atención médica y proporcionar a sus especialistas en enfermedades infecciosas con otros datos para trazar el progreso del virus en la comunidad.

Desde que aumentaron las pruebas, su laboratorio descubrió que el 10% de los exámenes entre personas con enfermedades moderadas a graves daban positivo. El aumento o la caída de este número es el mejor indicador para saber si el aislamiento social frena la propagación.

“Este es un indicio temprano de los daños sobre lo mal que se están poniendo las cosas”, reconoció.

El experto ahora sólo desea que más laboratorios tengan esta posibilidad. “Todos deberían estar haciendo esto”, reconoció.

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