PCR, antígenos y anticuerpos: cuándo es más útil cada test para detectar el coronavirus
Los expertos que asesoran al Ministerio de Ciencia insisten en que la PCR es la prueba de Covid más sensible
Los test de antígenos se recomiendan para los primeros días tras la aparición de síntomas
Las pruebas de anticuerpos son poco fiables en las primeras etapas de la enfermedad porque el cuerpo aún no ha producido suficientes defensas para ser detectadas
La PCR es la prueba más fiable y más recomendable a la hora de detectar la presencia del coronavirus SARS-CoV-2 en el organismo. Así lo certifica ll Grupo de Trabajo Multidisciplinar (GTM), que asesora al Ministerio de Ciencia e Innovación y apoya al Gobierno en materias científicas relacionadas con el Covid-19 en su última actualización sobre este tipo de pruebas, sus ventajas e inconvenientes.
Según el grupo de expertos, sin lugar a dudas, "la técnica de referencia para detectar la presencia del material génico específico del virus SARS-CoV-2 es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
Actualmente, es la técnica de diagnóstico más sensible y específica de la que se dispone en esta pandemia, ya que detecta específicamente secuencias específicas del ARN del SARS-CoV-2 desde la fase asintomática de la incubación hasta varias semanas después de la resolución del cuadro clínico", señalan los expertos.
El grupo de expertos que asesora al ministerio de Sanidad en esta materia insiste, no obstante, en que dada la alta transmisión del virus entre la población española, todas las técnicas de detección son valiosas, cada una con sus ventajas y limitaciones.
Tipos de test de coronvairus
El informe del Grupo de Trabajo Multidisciplinar (GTM) que asesora y apoya al Ministerio de Ciencia e Innovación explica que los métodos de detección se clasifican en dos estrategias directas y una estrategia indirecta, todas ellas bien diferenciadas y cada una con sus ventajas y limitaciones. Actualmente las pruebas diagnósticas que existen se basan en la detección de:
- Material génico del virus
- Antígenos virales
- Anticuerpos generados frente al virus
Las técnicas PCR y las de detección de material génico y antígenos virales, respectivamente, están muy bien establecidas, presentan una gran especificidad y sensibilidad, y permiten saber si hay presencia de estos elementos del virus en un momento concreto, aunque no indican en qué momento de la infección nos hallamos.
Por otro lado, la generación de anticuerpos por parte del sistema inmunitario es una respuesta conocida que sigue una secuencia temporal y ayuda a identificar el momento del proceso infeccioso en que se encuentra el paciente. También, permite la identificación de individuos que han sido huésped del virus, inclusive cuando estos han sido asintomáticos durante la infección.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Es la técnica de referencia para detectar la presencia del material génico específico del virus SARS-CoV-. La muestra utilizada suele ser un exudado nasofaríngeo aunque también puede utilizarse saliva, esputo, aspirado traqueal o lavado broncoalveolar. La PCR detecta específicamente secuencias específicas del ARN del SARS-CoV-2, tanto genómico como en estado replicativo, desde la fase asintomática de la incubación hasta varias semanas después de la resolución del cuadro clínico.
A pesar de su elevada sensibilidad, se han descrito porcentajes variables de falsos negativos debidos a factores asociados con la obtención y procesamiento de la muestra y con la dinámica de la carga viral.
Esta carga viral suele ser máxima dentro de los primeros 7 días de la infección, aunque algunas personas infectadas pueden retener material génico del virus hasta pasadas semanas e incluso meses, especialmente en pacientes que no resuelven el cuadro clínico.
El porcentaje variable de falsos negativos se considera que es mayor en los primeros 5 días después de la infección (hasta de un 67%), y mínimo en el día 8 (21%), por lo que sería aconsejable que las pruebas PCR se realizaran entre uno y tres días después de la aparición de los síntomas para así minimizar los falsos negativos.
La dificultad de la interpretación de los resultados en algunos casos, junto con la complejidad de la obtención de la muestra, la laboriosidad de la técnica en sí, y la necesidad de llevarla a cabo en laboratorios especializados por técnicos expertos, son algunas de las limitaciones de la técnica PCR.
Otras pruebas que detectan el material genético del virus
La más conocida y la más utilizada, como se ha apuntado, es la PCR, pero existen otras cuatro técnicas capaces de detectar el material genético del virus mediante técnicas moleculares:
- RT-PCR automatizada: es muy rápida, se hace en apenas 30 minutos con un instrumento portátil. No precisa de instalaciones especializadas ni de técnicos expertos. Está diseñada principalmente para situaciones de emergencia y necesidad de diagnóstico urgente y además se podría combinar con la detección de otros virus respiratorios para filtrar falsos positivos. Con su uso se podría evitar la saturación de los servicios de urgencias. Este equipamiento es muy específico, pero está disponible en la mayoría de los laboratorios de Microbiología para pruebas urgentes de detección de otros virus y ya se está empleando para SARS-CoV-2.
- Amplificación isotérmica: también está basada también en técnicas moleculares y, en comparación con la PCR, requiere de una temperatura constante para la reacción de amplificación e identificación de un fragmento del material génico del virus. Es más rápido que la PCR (de 5 a 30 minutos), no precisa de técnicos expertos, y hay al menos cinco compañías que comercializan esta tecnología en forma de dispositivos portátiles. Se trata de una técnica muy sensible que puede tener, por tanto, las mismas dificultades de interpretación que se han comentado anteriormente para la PCR.
- CRISPR: Este tipo de test, basado en el sistema CRISPR, detecta el material génico del virus mediante la hibridación de una sonda a una región concreta del material genético del virus. Permite una detección muy sensible del material génico del virus sin necesidad de su procesamiento. requiere de una mínima manipulación y se espera que pueda llegar a ser un test de autodiagnóstico en fechas no muy lejanas. Al igual que las anteriores, su alta sensibilidad puede plantear problemas diagnósticos cuando detecten positivos en personas que ya no secretan virus infectivos.
- PCR digital: se trata de una técnica para solventar el problema de la sensibilidad cuando las cargas virales son bajas. Diversas compañías ya están comercializando esta tecnología.
Secuenciar el virus para detectar mutaciones
Otra opción diagnóstica es la secuenciación directa del virus. Esta técnica requiere de equipamiento más sofisticado y se emplea fundamentalmente para identificar mutaciones en la secuencia del SARS-CoV-2.
Tiene interés para el estudio de posibles casos de reinfecciones así como de la evolución de las cepas y su posible implicación en el desarrollo de la pandemia. Así, puede detectar mutaciones con repercusión clínica en términos de patogenicidad, evasión frente a los tratamientos basados en fármacos antivirales y/o anticuerpos neutralizantes o la inmunidad neutralizante completa frente al virus que se espera de las vacunas.
Esta técnica de secuenciación es la que ha permitido la rápida identificación de las mutaciones detectadas en UK y en Sudáfrica, que tienen mayor capacidad de infección, pero de similar virulencia.
Test de antígenos virales
Estos test se basan en la captura de antígenos específicos del virus mediante sus anticuerpos específicos. La técnica empleada para el test de antígeno suele ser la inmunocromatografía. Se trata de tiras reactivas donde se adsorben los anticuerpos específicos frente a los antígenos. Se han comercializado diversos kits para la detección de antígenos del SARS-CoV-2, la mayoría de ellos como test rápidos que san el resultado en unos 15 o 20 minutos.
Es importante destacar que estos test solo proporcionan una respuesta de sí o no a la presencia de la infección y no permiten conocer cuál es el contenido de la carga viral en una muestra.
Además de la inmunocromatografía, existen test diagnósticos para detección de antígenos basados en otras tecnologías como la inmunofluorescencia y biosensores electroquímicos y ópticos, y algunos de ellos requieren equipos específicos para su medición.
La mayoría de los test se han desarrollado para muestras nasales y orofaríngeas, pero recientemente han aparecido otros que pueden emplear saliva.
Su sensibilidad se incrementa si se realiza en los 5 primeros días desde el inicio de los síntomas o dentro de 7 días tras una exposición confirmada con un caso COVID-19, ya que deben ser muestras con alta carga viral para que el test de antígeno sea capaz de detectarla. Hay pocos datos en personas asintomáticas ya que las empresas que han desarrollado estos test no las incluyen como población diana.
Estos test deberían usarse para el diagnóstico rápido de la infección, particularmente en circunstancias de transmisión comunitaria alta. Hay que tener en cuenta que actualmente hay numerosos test de antígenos en el mercado, pero no todos tienen la misma sensibilidad y especificidad, por lo que es necesario conseguir información sobre sus validaciones antes de decantarse por unos u otros.
- Ventajas:
- Son rápidos y sencillos, no requieren equipos sofisticados ni personal muy cualificado, pero sí deben ser llevados a cabo por personal entrenado.
- Son más rápidos y baratos que la PCR.
- Permiten el aislamiento más temprano de los casos positivos.
- Pueden permitir rápidos estudios masivos en situación de alta prevalencia del virus y de alto riesgo, por ejemplo en residencias, y se pueden repetir en personas con alto riesgo potencial de infectarse.
- Inconvenientes:
- La mayoría de estos test tienen una sensibilidad inferior a los test RT-PCR.
- No hay datos en personas asintomáticas.
- La ventana de positividad es más estrecha que la de RT-PCR.
- Los resultados negativos en una población con alta prevalencia de infección, deberían confirmarse por RT-PCR o repetir el test de antígeno.
Detección de anticuerpos
En este caso se detectan los anticuerpos o inmunoglobulinas generados frente al virus en muestras de sangre, suero, plasma o saliva, principalmente. La sensibilidad y especificidad de estas pruebas depende, sobre todo, de cuatro factores:
- El isotipo de anticuerpos detectado. Las pruebas pueden detectar inmunoglobulinas totales, isotipos concretos (IgM, IgG e IgA) o sus combinaciones. La sensibilidad de todos ellos es baja durante los primeros días de infección porque su generación requiere aproximadamente una semana. Las sensibilidades óptimas se encuentran en torno a las 3-4 semanas y a partir de entonces, la cinética es altamente variable. La IgM sería la primera en aparecer y también en decaer, aunque hay casos descritos en los que perdura varios meses. Esta cinética puede complicar la interpretación de los resultados sobre todo cuando se miden simultáneamente dos o más isotipos.
- El antígeno contra el que se prueban las inmunoglobulinas. Uno de los más habituales es el N (nucleocápside o nucleoproteína) aunque también hay pruebas que utilizan mezclas de varios antígenos, incluyendo el S y RBD, o de proteínas totales del virus.
- El perfil inmune de cada individuo. El tiempo necesario para la seroconversión, la clase de anticuerpos predominantes y el hecho de que se mantengan o decaigan los anticuerpos, depende del estado general de salud e inmunidad de cada persona, del curso de la enfermedad, de las posibles comorbilidades y de los tratamientos recibidos.
- El método de detección:
- Los test de flujo lateral o inmunocromatografía se realizan en minutos y requieren tan solo una gota de sangre; son solo cualitativos y no requieren instrumental adicional.
- El ELISA es una técnica muy sensible, habitualmente estos test son semi-cuantitativos y requieren del uso de equipos especializados e instrumental específico.
- Los ensayos de quimioluminiscencia (CLIA) son análogos al ELISA en sensibilidad y requieren también de equipos especializados que permiten además el procesamiento masivo de muestras.
Los ensayos basados en CLIA ofrecen más del 98% de sensibilidad dentro de los 11-15 días posteriores al inicio de los síntomas, mientras que en los test rápidos puede bajar al 53% en el caso de la IgM y al 70% en el caso de la IgG.
La utilidad de los test de anticuerpos como método diagnóstico es limitada, dado que su sensibilidad en la primera semana tras el contagio es baja, aunque pueden utilizarse como apoyo al diagnóstico en los casos positivos. Sin embargo son esenciales para los estudios de seroprevalencia e inmunización.