PRUEBAS DE ANTIGENOS PARA SARS-CoV-2, RETOS E IMPLICACIONES

Por: FABIO RESTREPO R. MD especialista en medicina de laboratorio y patología clínica.Director Médico Laboratorio Clínico Clínica Somer. Fecha: 18 de agosto de 2020

Después de un despliegue dolorosamente lento de las pruebas PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) de diagnóstico para las infecciones activas por coronavirus en todo el país, y de alcanzar un número importante de ellas por millón de habitantes, y ser utilizada para el control de los pacientes activos y su núcleo de contactos, no se puede perder este enfoque que ha demostrado en el mundo que es la manera más adecuada para buscar los casos activos y controlarlos.

Existe un amplio consenso de que las pruebas de SARS-CoV-2 generalizadas son esenciales para reabrir de manera segura el país, pero la gran preocupación ha sido la disponibilidad de las pruebas, y ahora con la introducción de las pruebas de antígeno, la precisión de estas puede resultar un problema mayor a largo plazo.

Por muchos meses el debate se ha concentrado (y que aún continúa, incluso fuera del ámbito científico) en la precisión de las pruebas de anticuerpos que identifican una infección previa, pero en cuanto a las pruebas de diagnóstico que identifican la infección actual han recibido menos atención, perdiendo el enfoque de que las pruebas de diagnóstico inexactas socavan los esfuerzos por contener la pandemia.

Enviar a las personas de regreso al trabajo y la escuela de manera segura e identificar nuevos brotes antes de que se salgan de control, requiere que se realicen pruebas con alta precisión en la detección del virus, sin que se pase ninguno en lo posible que pueda seguir expandiendo con difícil control el virus a aquellas personas susceptibles y de alto riesgo.

Para que esto no pase, o al menos se controle de una manera más adecuada, el país debe centrar ahora su discusión en las pruebas de antígeno. Las pruebas de antígeno que detectan la presencia de proteínas virales en una muestra biológica, como saliva o muestra de la cavidad nasal, suelen ser económicas, arrojan resultados en minutos y, al igual que las pruebas genéticas, revelan una infección activa. Ya existen para faringitis estreptocócica, influenza, tuberculosis, VIH y otras enfermedades infecciosas. Hasta ahora, pocas pruebas de antígeno para el SARS-CoV-2, han  recibido la autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), y en Colombia contamos con tres marcas diferentes pero solo una ha sido autorizada por el INS (Instituto Nacional de Salud) para ser utilizada por los laboratorios habilitados, que en el país son cerca de 3.700, lo que indica que si esta prueba fuera la respuesta al manejo adecuado de la pandemia, tendría fácilmente el país una capacidad de enfrentar a esta sin que pudiese saturar los centros hospitalarios y esperar sin mayores apuros la anhelada vacuna.

¿Pueden entonces los métodos basados ​​en antígenos resolver el problema de la necesidad de pruebas? Algunos científicos son optimistas, mientras que otros permanecen escépticos, señalando que tales pruebas pueden ser mucho menos precisas que las pruebas de ácido nucleico y pueden no ser tan fáciles de ampliar como afirman los proponentes. “Lo que todo el mundo quiere es que una prueba sea barata, precisa y rápida”, dice Geoffrey Baird, especialista en medicina de laboratorio de la Universidad de Washington, Seattle (1). Ahí está el centro de la discusión, en la precisión para detectar el virus en los diferentes estadios de la infección y que verdaderamente aporten a la solución más que agravarla, al dar un parte de “negativo” a una personacon alta capacidad de contagio y que tranquilamente podría ir a su núcleo familiar y de trabajo.

Las pruebas masivas y ahora las de antígenos, para el virus SARS-CoV-2 son importantes tanto para desacelerar la diseminación del virus como para obtener información sobre su extensión en el país, pero un segundo aspecto de las pruebas, fuera de que puedan masificarse, ha recibido menos atención: la precisión de las pruebas de antígenos. Es sorprendentemente difícil determinar qué tan precisa es una prueba de coronavirus, identificar la causa de cualquier inexactitud, pero si es necesario comprender cómo las inexactitudes afectan los datos que los funcionarios de salud pública utilizan para tomar decisiones.

¿Pero que es una prueba de antígeno? «Es un laboratorio en un hisopo», dice Stephen Tang, presidente y director ejecutivo de Orasure (8), una empresa de diagnóstico que desarrolla su propia prueba de antígeno para el SARS-CoV-2. Con la mayoría de las configuraciones, se recolecta una muestra de fluido corporal usando un hisopo nasal, luego se mezcla con algunos mililitros de un buffer, típicamente una solución tampón estéril. Se colocan unas gotas en un extremo de una tira reactiva. Las fuerzas capilares hacen que el líquido fluya sobre copias de dos anticuerpos diferentes específicos para la misma proteína viral. Si ambos anticuerpos detectan su objetivo (una prueba positiva) la tira genera una señal, a menudo un cambio de color. Esta señal generalmente la lee un profesional en bacteriología o microbiología de forma visual, aunque algunas configuraciones utilizan lectores pequeños para mejorar la precisión.

El desafío es encontrar los anticuerpos adecuados, según el doctor Lee Gehrke, virólogo del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Ambos anticuerpos deben unirse a una sola proteína viral, como la proteína de las espículas que el SARS-CoV-2 usa para ingresar a las células, pero en sitios separados. «Tienes que encontrar dos anticuerpos que no interfieran entre sí», dice el doctor Gehrke (4). Esos mismos anticuerpos tampoco pueden reaccionar de forma cruzada con proteínas de otros coronavirus, todos los cuales tienen sus propias espículas. «Los anticuerpos a menudo se adhieren a otras cosas de manera inespecífica». Las pruebas cualitativas de antígenos probablemente necesiten una muestra que contenga muchos miles de proteínas virales para producir una prueba positiva. Si una muestra no tiene suficiente virus o una persona tiene una infección de bajo grado, la prueba puede dar un resultado falso negativo y se le dice a una persona enferma que no está infectada. A una tasa de falsos negativos de alrededor del 20%, significa que 1 de cada 5 personas que realmente están infectadas recibirán un resultado que diga que no lo están. A gran escala, esto puede resultar en la no detección y perdida de muchas personas infectadas.

Otro desafío son las señales débiles. Las pruebas genéticas utilizan la PCR para amplificar secuencias de ADN o ARN etiquetadas, lo que facilita la identificación confiable de solo unas pocas copias de un virus. Eso les da a las pruebas de PCR para el virus SARS-CoV-2 aproximadamente una sensibilidad del 98% y una selectividad casi perfecta, lo que significa que casi todas las infecciones activas se detectan y solo en casos muy raros alguien no infectado recibe una prueba positiva. Los falsos negativos, un resultado que indica que una persona infectada está libre del virus, no se deben a las deficiencias de la prueba, sino a muestras deficientes, que pueden ser difíciles de recolectar con hisopos nasales.

Las pruebas de antígeno no amplifican su señal de proteína, por lo que son inherentemente menos sensibles. Para empeorar las cosas, esa señal se diluye cuando las muestras se mezclan con el líquido necesario para permitir que el material fluya a través de las tiras reactivas. Como resultado, la mayoría de las pruebas de antígenos tienen una sensibilidad de entre el 50% y el 90% (8,9) que, dicho en otras palabras, a una de cada dos personas infectadas se le podría decir incorrectamente que no tiene el virus. En el mes de junio, las autoridades sanitarias españolas devolvieron miles de pruebas de antígeno del SARS-CoV-2 a la empresa china Shengzhen Bioeasy Biotechnology después de encontrar que las pruebas identificaban correctamente a personas infectadas solo el 30% de las veces, según un informe del diario español El País. Los ejecutivos de Quidel dicen que la prueba inicial de SARS-CoV-2 de la compañía cumple con el mínimo de sensibilidad del 80% de la FDA. (Eso significa que aún podría generar resultados falsos negativos el 20% de las veces) (2). Se espera que un protocolo de preparación de muestras revisado que no requiera dilución del hisopo nasal aumente esa cifra a casi el 90%, pero aún está por debajo del 98% Sensibilidad de las más modernas pruebas de PCR.

Sin embargo, las pruebas de antígenos también aportan ventajas. Debido a que no requieren los costosos equipos y productos químicos necesarios para realizar la PCR, se pueden usar más fácilmente como pruebas en el lugar de atención en consultorios médicos, centros de atención de urgencia, hospitales e incluso en empresas y escuelas. Tampoco requieren especialistas capacitados, lo que los hace más baratos de administrar. Algunos fabricantes aducen que «la gente podría fácilmente hacerse la prueba repetidamente, por lo que es probable que cualquiera que falle en la primera ronda sea señalado en la segunda», dice Doug Bryant, presidente y director ejecutivo de Quidel (2). En mi concepto lo único que esto hace es disimular un poco la incapacidad de la prueba para precisar todos los positivos, pero ¿está Colombia preparado para asumir este riesgo de entre el 20 y el 40%?

Estas características son las que están haciendo tentador su uso masivo, pero ¿se han medido y calculado sus consecuencias en el manejo de la pandemia?

Otto Yang, experto en enfermedades infecciosas de la Universidad de California en Los Ángeles, dice que la modesta sensibilidad de las pruebas es un obstáculo mayor. Incluso una prueba con el 90% de sensibilidad y el 100% de especificidad podría desinformar más que ayudar. Suponiendo que el virus tenga una prevalencia de alrededor del 1% y que dicha prueba se administre a 1000 personas, a nueve personas se les diría correctamente que están infectadas, mientras que a una se le diría erróneamente que no tienen el virus. Dada la facilidad con la que se propaga el SARS-CoV-2, «un diagnóstico erróneo es peor que ningún diagnóstico» (4), ya que un diagnóstico adecuado permite el aislamiento de la persona, mientras que resultado negativopermite la circulación de la personaaun estando infectada.

Es posible que las pruebas de antígenos no detecten todas las infecciones activas, ya que no funcionan de la misma manera que una prueba de PCR. Las pruebas de antígeno son muy específicas para el virus, pero no son tan sensibles como las pruebas de PCR molecular. Esto significa que los resultados positivos de las pruebas de antígenos son muy precisos, pero existe una mayor probabilidad de falsos negativos, por lo que los resultados negativos no descartan una infección. Teniendo esto en cuenta, es posible que los resultados negativos de una prueba de antígeno deban confirmarse con una prueba de PCR antes de tomar decisiones sobre el tratamiento o para prevenir la posible propagación del virus debido a un falso negativo, ¿pero al final esto no es práctico porque tendríamos que definir a quien de los negativos se le realiza prueba de PCR o a todos? Lo que sería inviable.

Solo quedaba esperar que el análisis se diera amplio y profundo, antes de su uso, cosa que en Colombia ha sido al contrario, ya el gobierno autorizó su uso masivo para diagnóstico equiparándola a la PCR sin antes dar la discusión y consecuencias a mediano plazo en el desarrollo y control de la pandemia, pero aún podemos iniciar el diálogo productivo, adelante.

 

Referencias:

  1. Considerations for public health and social measures in the workplace in the context of COVID-19 Annex to Considerations in adjusting public health and social measures in the context of COVID-19 10 May 2020. https://www.cdc.gov/.
  2. Coronavirus research updates: For fast and low-cost COVID-19 testing, just spit. Chantal Vogels at Yale School of Medicine in New Haven, Connecticut. C. B. F. Vogels et al. Preprint at medRxiv http://doi.org/d5s3; 2020.
  3. Interim Guidance on Testing Healthcare Personnel for SARS-CoV-2. Updated July 17, 2020.
  4. Antigen tests for COVID-19 are fast and easy – and could solve the coronavirus testing problem despite being somewhat inaccurate. Eugene Wu Associate Professor of Biology and Biochemistry, University of Richmond. May 29, 2020 8.29am EDT.
  5. S. Food and Drug Administration. Emergency Use Authorization (EUA) information, and list of all current EUAs (https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/mcm-legal-regulatory-and-policy-framework/emergency-use-authorization. opens in new tab).
  6. Yang Y, Yang M, Shen C, et al. Evaluating the accuracy of different respiratory specimens in the laboratory diagnosis and monitoring the viral shedding of 2019-nCoV infections. February 17, 2020. Disponible en: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.20021493v2. opens in new tab).
  7. Zhao J, Yuan Q, Wang H, et al. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. Clin Infect Dis 2020 March 28.
  8. Arevalo-Rodriguez I, Buitrago-Garcia D, Simancas-Racines D, et al. False-negative results of initial RT-PCR assays for COVID-19: a systematic review. April 21, 2020 (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.16.20066787v1.
  9. Watson J, Whiting PF, Brush JE. Interpreting a covid-19 test result. BMJ 2020;369:m1808-m1808.