Cómo aumentar la precisión en los test COVID para reducir los falsos positivos

Una de las mejores formas de combatir un virus es hacer un seguimiento del mismo para saber cómo está evolucionando, creciendo, mutando y esparciéndose en la población. Por eso los testeos son clave a la hora de estudiarlo con profundidad.

Así, en el caso del coronavirus, las pruebas de hisopo PCR que buscan ARN viral se han convertido en el estándar de oro para identificar la infección por el virus SARS-CoV-2, pero sus resultados no son 100 % precisos. Esta semana, científicos publicaron en mSystems, una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, que las pruebas de niveles de ciertos genes relacionados con el sistema inmunológico en un individuo infectado, además de buscar material genético del virus en sí, podrían aumentar la precisión del diagnóstico.

Los investigadores compararon los datos de expresión génica de personas diagnosticadas con COVID-19 con los de personas diagnosticadas con otras enfermedades respiratorias virales y personas con afecciones no virales. El análisis reveló que la expresión de una combinación de 2 genes del huésped está fuertemente asociada con la infección por SARS-CoV-2. Además, una prueba para esa respuesta genética podría incorporarse fácilmente en los ensayos de PCR existentes y conservar su precisión para las variantes existentes y futuras del virus.

“Visualizamos esto como un complemento a una prueba de PCR que aún busca evidencia directa del virus y utiliza los genes del huésped como respaldo para asegurarnos de detectar situaciones en las que podría haber resultados falsos positivos o falsos negativos de la PCR viral”, explicó el biólogo computacional Eran Mick, doctorado de la Universidad de California, en San Francisco.

Mick fue uno de los 3 autores principales del artículo. Los otros 2 eran la microbióloga de la UCSF Estella Sanchez-Guerrero y Jack Albright, un estudiante de pregrado de la Universidad de Stanford, que comenzó a trabajar en el proyecto como pasante de la escuela secundaria en Chan Zuckerberg (CZ) Biohub. El investigador de enfermedades infecciosas Charles Langelier, también en UCSF y CZ Biohub, fue el autor principal del estudio.

La Administración de Drogas y Alimentos de EEUU (FDA) aprobó la primera prueba de PCR para COVID-19 en la primavera de 2020. Sin embargo, durante el uso generalizado, la misma es vulnerable a falsos negativos, especialmente a medida que el virus evoluciona hacia nuevas variantes que podrían escapar a la detección, lo que termina generando falsos positivos. Así, una persona que recibió un resultado falso negativo podría enfermarse sin tratamiento y seguir propagando el virus. Y un resultado falso positivo podría hacer que una persona sufra un aislamiento innecesario o que se cancelen los procedimientos médicos planificados.

En noviembre de 2020, Mick y Langelier dirigieron un estudio que demostró que el COVID-19 provoca un patrón de expresión génica único en las personas infectadas. La observación los llevó a investigar si esos genes podrían tener alguna utilidad de diagnóstico. En un trabajo publicado anteriormente, el equipo utilizó datos de secuenciación de ARN de hisopos nasofaríngeos para identificar combinaciones de múltiples genes que podrían servir como clasificadores de diagnóstico para COVID-19.

Sin embargo, según Langelier, las pruebas de respuesta de un gran número de genes no son factibles de manera rutinaria y son incompatibles con las pruebas clínicas de PCR existentes. Para el nuevo trabajo, los investigadores probaron una variedad de combinaciones de 2 genes para encontrar un par que pudiera diagnosticar con precisión COVID-19. Descubrieron que la firma óptima incluía IFI6, un gen estimulado por interferón y fuertemente inducido en COVID-19 en comparación con condiciones no virales, y GBP5, que está fuertemente inducido en otras infecciones virales.

“Realmente es una combinación de 1 gen que hace un buen trabajo separando a los que no tienen infecciones virales de los que tienen [una infección], y otro gen que separa los casos de COVID-19 de otras infecciones virales respiratorias”, dijo Albright, mientras que Langelier agregó: “Muchos procesos biológicos diferentes cambian en el contexto de una infección”, dijo Langelier. “Fue sorprendente que toda esa biología compleja pudiera resumirse en estos 2 genes con valor predictivo”.

Una vez que identificaron el par de genes, el equipo demostró que el clasificador podría incluirse en un ensayo de PCR, no se ve afectado por la contaminación cruzada (porque mide la respuesta del huésped) y funciona para todas las variantes comunes del virus. “Reducirlo a un número tan pequeño de genes es un cambio de juego”, dijo Mick, que remarcó que esta firma de huésped de 2 genes está diseñada para usarse en combinación con una prueba de PCR viral para diagnosticar COVID-19 porque todavía hay una superposición significativa entre la respuesta al SARS-CoV-2 y la respuesta a otras infecciones virales.

Sin embargo, un clasificador puramente basado en el huésped podría usarse como una herramienta de vigilancia de amplio alcance para identificar a las personas infectadas con cualquier virus respiratorio. Incluso antes de la pandemia, Mick notó que las infecciones virales eran un problema importante de salud pública y muchas no se detectaban. Una herramienta de diagnóstico que marca las infecciones virales podría ser útil para detectar poblaciones vulnerables en hogares de ancianos u hospitales.

Seguir leyendo: