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El Cima Universidad de Navarra pone a disposición de la comunidad científica una técnica diagnóstica de COVID-19 más eficaz que los kits comerciales

Científicos de la Universidad de Navarra han desarrollado este método novedoso que detecta casos asintomáticos con más de un 95% de sensibilidad

Universidad de Navarra

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IMAGE: Dr David Lara-Astiaso explains the technique view more 

Credit: Universidad de Navarra

Pamplona (España), mayo de 2020. El Cima Universidad de Navarra ha desarrollado una técnica diagnóstica de COVID-19 más eficaz que los kits comerciales disponibles actualmente. Se trata de un método de extracción de ácido ribonucleico (ARN) que permite procesar grandes cantidades de muestras en paralelo con independencia de kits de extracción comerciales. Con la incorporación de un robot multicanal, el Cima está a disposición de analizar más de 2.000 test diarios, lo que permitirá hacer muestreos completos para detectar casos de Covid (tanto sintomáticos como asintomáticos) en colectivos de interés como residencias de ancianos, empresas, etc.

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) es una técnica capaz de detectar el ARN del virus SARS-CoV-2 en muestras biológicas. Aunque existen varios protocolos estándar de PCR diseñados por entidades como el Hospital Charité (Alemania) o la CDC americana, todos ellos dependen de un primer paso de extracción de ARN. Este paso es uno de los principales cuellos de botella ya que la metodología actual de extracción de ARN tiene un procesamiento limitado y no permite testar grandes poblaciones. "En el Instituto Weizmann, en Israel, acumulé años de experiencia analizando perfiles de expresión de ARN en grandes cohortes de muestras mediante tecnologías de "alta capacidad". También había desarrollado nuevas tecnologías para poder realizar este tipo de estudios en muestras muy escasas, incluso en células individuales. Ante la situación actual provocada por la covid19, nos propusimos aplicar ese conocimiento para testar a la vez cientos o miles de muestras en busca del ARN del coronavirus SARS-CoV-2", explica el Dr. David Lara Astiaso, director de la Unidad de Genómica del Cima Universidad de Navarra, quien se trasladó desde la Universidad de Cambridge para impulsar este proyecto en España.

Método de extracción de ARN novedoso

La metodología implementada en el Cima mejora el proceso de extracción del ARN que se usa para realizar la técnica de detección de COVID mediante RT-PCR. "Normalmente, los kits comerciales requieren un procedimiento de extracción manual, basado en el uso de columnas y centrifugadores. Con nuestro sistema, la extracción de ARN se hace en una placa en la que caben 96 muestras. No se necesitan centrifugaciones porque utilizamos unas bolas magnéticas que unen el ARN. Eso permite usar un imán que atrae las bolas al lateral del tubo y permite purificar el ARN de muchas muestras simultáneamente de forma rápida".

Una vez extraído el RNA, este se utiliza en una reacción de RT-qPCR o PCR cuantitativa que permite detectar la presencia de ARN viral e incluso determinar de forma aproximada la carga viral presente en la muestra. Los investigadores del Cima han usado un robot de la casa Perkin-Elmer para automatizar este proceso, lo que permite procesar 384 muestras en menos de dos horas. "Actualmente podemos analizar unas 2.000 muestras al día, pero estas cifras pueden escalarse en función de las máquinas de PCR disponibles, sin aumento considerable en la mano de obra. La otra gran ventaja de este proceso es que la cantidad de reactivos usados es inferior respecto a los protocolos habituales de detección de COVID", añade el Dr. Josepmaría Argemí, investigador del Programa de Hepatología del Cima y especialista de la Clínica Universidad de Navarra, y uno de los voluntarios que participan en este proyecto.

Los investigadores del Cima han confirmado que esta técnica ofrece más de un 95% de sensibilidad para detectar casos asintomáticos. Asimismo, gracias a la donación de la Fundación Ramón Areces, el Cima ha incorporado un robot multicanal Bravo de la casa Agilent que permitirá automatizar completamente este proceso y, prácticamente, duplicar la capacidad de procesamiento de muestras con una intervención mínima de personal. Con ello, disminuyen los tiempos, aumenta la reproducibilidad y se reduce la posibilidad de errores humanos o contaminaciones de una muestra a otra.

A disposición de la sociedad

Ante la posibilidad de una nueva expansión del coronavirus, se estima que la mayoría de la población (80-90%) no va a estar inmunizada. Los Dres. Lara-Astiaso y Argemí explican que "no presentarían anticuerpos tipo IgG en su sangre detectables con tests serológicos. También sabemos que los kits rápidos serológicos que detectan anticuerpos tipo IgM (virus activo) o tipo IgG (individuo inmunizado) presentan una sensibilidad variable, siempre menor que la PCR, y producen un porcentaje significativo de falsos positivos (al ser sensibles a la presencia de anticuerpos que reconocen a otros tipos de coronavirus). Por otra parte, los tests serológicos nunca permitirían detectar la presencia del virus en los 5 primeros días de la enfermedad, que es aproximadamente el tiempo que el organismo tarda en desarrollar anticuerpos. Esto es muy relevante de cara al desconfinamiento porque los individuos infectados son altamente contagiosos en esos primeros días. Finalmente, la presencia de anticuerpos no garantiza la inmunidad al COVID por lo que podría haber personas que, aun teniendo anticuerpos frente al virus, serían infecciosas. Por todo esto, estamos seguros de que el testado a grandes grupos de personas mediante PCR es un elemento crucial para impedir un rebrote o segunda oleada de COVID".

Este equipo del CIMA liderado por los Dres Argemí y Lara-Astiaso se ha puesto en manos de las autoridades para testar aquellas poblaciones y comunidades que se determinen y, de ese modo, cooperar en un desescalado del confinamiento más preciso, rápido y seguro.

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Los investigadores del Cima han puesto el protocolo a disposición de la comunidad científica para su aplicación libre.

https://www.protocols.io/view/manual-silane-magnetic-bead-based-high-throughput-be8bjhsn

Acerca del Cima Universidad de Navarra

El Cima es el centro de investigación de la Clínica Universidad de Navarra. El objetivo de sus más de 380 profesionales es realizar una investigación traslacional de excelencia, basada en un conocimiento biológico novedoso y dirigida a encontrar soluciones terapéuticas a las necesidades de los pacientes. Para trasladar los resultados de la investigación básica a la aplicación clínica, el Cima cuenta con una unidad de Traslación e Innovación que busca establecer colaboraciones con compañías biotecnológicas y farmacéuticas para facilitar la llegada de los descubrimientos científicos al paciente.

El Cima es una institución biomédica líder en el campo de la inmunoterapia, la terapia génica y las enfermedades hepáticas. Más información: https://cima.unav.edu

Para más información, por favor contacte con el Departamento de Comunicación (Miriam Salcedo: miriamsalcedo@unav.es; o María Pilar Huarte: mphuarte@unav.es). Tel: +34 948194700.

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