Crisis de salud por el coronavirus: la carrera por soluciones diagnósticas

En la actualidad, el número de infectados en todo el mundo se reporta en 60.595 casos con más de mil muertes, y el virus se ha encontrado en otros 24 países además de China. En esos otros países ha habido casi 400 casos, con solo una muerte. Sin embargo, estos números son fluidos y muestran incrementos que se esperan diariamente.

Para las infecciones confirmadas por COVID-19, las enfermedades reportadas han variado desde personas con síntomas leves hasta personas gravemente enfermas y moribundas. Los signos de infección son altamente inespecíficos e incluyen síntomas respiratorios como dificultad para respirar, fiebre, tos, disnea y neumonía viral. Se cree en este momento que los síntomas de COVID-19 pueden aparecer en tan solo dos días o hasta 14 días después de la exposición.

La secuenciación metagenómica del ARN usando una muestra de líquido de lavado broncoalveolar del primer paciente hospitalizado identificó un nuevo virus ARN de la familia Coronaviridae. El análisis filogenético del genoma viral completo (29.903 nucleótidos) reveló que el virus estaba más estrechamente relacionado (similitud de nucleótidos del 89,1%) con un grupo de coronavirus similares al SARS (género Betacoronavirus, subgénero sarbecovirus).

Tanto las agencias gubernamentales como los científicos del sector de diagnóstico compiten para implementar una prueba definitiva para el COVID-19. Actualmente se encuentran en desarrollo ensayos que detectan el COVID-19, tanto internamente como comercialmente. Algunos ensayos pueden detectar solo el virus nuevo y algunos también pueden detectar otras cepas (por ejemplo, SARS-CoV) que son genéticamente similares.

Ya en diciembre de 2019, BGI (Copenhague, Dinamarca) desarrolló con éxito un kit de reacción en cadena de polimerasa de transcripción inversa fluorescente en tiempo real (RT-PCR) para detectar el COVID-19, que puede emitir resultados en unas pocas horas. Desde entonces, BGI comenzó una colaboración con Curetis (Holzgerlingen, Alemania) y su subsidiaria Ares Genetics (Viena, Austria), para desarrollar una prueba basada en secuenciación y distribuir la prueba de BGI en Europa. Una plataforma de secuenciación de la filial de BGI MGI, llamada DNBSEQ-T7, también pasó el procedimiento de aprobación de emergencia de la Administración Nacional de Productos Médicos, convirtiéndose en el primer producto de análisis aprobado oficialmente en China para la vigilancia, descubrimiento e identificación de enfermedades infecciosas desconocidas.

En los EUA, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, Atlanta GA, EUA) publicaron su ensayo para el nuevo coronavirus 2019-nCoV y ahora desarrollan la prueba en kits. Los CDC recomiendan realizar pruebas diagnósticas iniciales para COVID-19 recolectando y analizando muestras de las vías respiratorias superiores (hisopos nasofaríngeos y orofaríngeos) y de las vías respiratorias inferiores (esputo, si es posible) para aquellos pacientes con tos productiva.

La prueba de diagnóstico de los CDC es un ensayo de PCR en tiempo real de transcriptasa inversa (rRT-PCR) desarrollado para muestras respiratorias y de suero sanguíneo. El protocolo para hacer el ensayo se puso a disposición del público. El protocolo especifica cebadores y sondas, proporciona orientación sobre la preparación de muestras y aconseja realizar rRT-PCR en el termociclador AB 7500 Fast DX (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, EUA). Hasta la fecha, se han enviado kits de prueba COVID-19 a todos los estados de EUA que tienen al menos 30 sitios internacionales, pero los laboratorios de los CDC son los únicos que pueden informar resultados positivos.

Sin embargo, un informe reciente sugiere que algunos laboratorios estatales descubrieron que los nuevos kits de prueba de coronavirus enviados por los CDC proporcionan resultados no concluyentes durante el proceso de control de calidad. Específicamente, el proceso de aseguramiento de calidad/control de calidad en algunos estados arrojó resultados de análisis no concluyentes. Estas no eran pruebas que se realizaban en muestras clínicas de pacientes potenciales, sino que eran parte del proceso de verificación. La evaluación adicional ha sugerido que podría haber problemas con uno de los tres ensayos en la prueba.

Otras instituciones que tienen protocolos disponibles para el diagnóstico de COVID-19 incluyen el Instituto Nacional de Control y Prevención de Enfermedades Virales de China (Beijing, China), que utiliza los objetivos genéticos ORF1ab y N; el Hospital Universitario Charité (Berlín, Alemania) que usa los objetivos genéticos RdRP, E, N; la Universidad de Hong Kong (Pok Fu Lam, Hong Kong) que usa los objetivos genéticos ORF1b-nsp14, N; el Instituto Nacional Japonés de Enfermedades Infecciosas, Departamento de Virología III (Tokio, Japón) que estudian Pancorona y múltiples objetivos, la proteína Spike; y el Ministerio de Salud Pública de Tailandia (Distrito de Mueang Nonthaburi, Tailandia) que usan N como objetivo genético. Los investigadores de la Universidad de Hong Kong desarrollaron dos pruebas rápidas para la detección de coronavirus que requieren solo un tiempo de procesamiento de aproximadamente una hora y cuarto.

Si bien hay numerosas compañías dedicadas a producir un ensayo para detectar el COVID-19, Randox Laboratories (Crumlin, Reino Unido) anunció la inminente liberación de una prueba de diagnóstico rápido para este coronavirus. La compañía adoptó su tecnología patentada Biochip Array (BAT) para el diagnóstico del coronavirus. BAT es una tecnología de multiplexación novedosa que se utiliza dentro del aspecto del cartucho de una plataforma de autoanalizador. El Biochip permite la detección simultánea de múltiples analitos en una sola muestra.

Algunas compañías ya desarrollaron ensayos mientras que otras todavía están en las etapas de desarrollo. Según los informes, Coyote Bioscience (San José, CA, EUA), presentó su Ensayo QPCR, con una duración de una hora de muestra-a-resultado, 2019-nCoV, Libre de Preparación, a la Administración Nacional de Productos Médicos (NMPA) para autorización de emergencia. Funciona en la estación QPCR de diagnóstico molecular portátil Mini8 de la empresa aprobada por la CFDA. Según los informes, la prueba se utiliza como una prueba RUO en China en más de 30 hospitales, 16 oficinas locales de los CDC y ocho aeropuertos, y la empresa ha donado 500 instrumentos a la provincia de Hubei.

Biomeme (Filadelfia, PA, EUA) tiene pruebas llamadas 2019-nCoV Go-Strips que se procesan en los dispositivos móviles qPCR portátiles de Biomeme, disponibles en el sitio web de la empresa. La prueba contiene ARN objetivo del coronavirus multiplexado, con los sistemas de extracción de ARN y control de RT-PCR (MS2) de Biomeme, en cada pedido que contiene 10 Go-Strips empaquetadas individualmente con una estabilidad de hasta por dos años. GenScript (Piscataway, NJ, EUA) ha lanzado una reacción en cadena de polimerasa de transcripción inversa cuantitativa 2019-nCoV de un solo paso (qRT-PCR), basada en el protocolo de la Organización Mundial de la Salud (OMS, Ginebra, Suiza). La empresa también comercializa plásmidos que codifican la glucoproteína de superficie y la fosfoproteína del nucleocápside del 2019-nCoV que se pueden usar como control positivo para la detección del 2019-nCoV por RT-PCR.

IDbyDNA (Salt Lake City, UT, EUA) tiene una prueba Explify Respiratory que utiliza secuenciación de próxima generación basada en metagenómica para detectar el COVID-19, así como más de 900 otros patógenos virales, bacterianos, fúngicos y parasitarios. Es una prueba validada desarrollada en el laboratorio (LDT), actualmente ofrecida por el laboratorio de IDbyDNA para patógenos respiratorios, incluidos los coronavirus humanos, y su detección de COVID-19 ha sido validada computacionalmente con muestras generadas en sílico. Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, EUA) desarrolló un kit de PCR en tiempo real para la detección de ARN de COVID-19, utilizando la tecnología de Ensayo TaqMan de Applied Biosystems, que ahora está disponible para compra. La empresa también desarrolla una prueba de multiplexación, que ofrece un tiempo hasta los resultados más rápido para ampliar aún más la capacidad del laboratorio, que estará disponible en las próximas semanas, así como un panel sindrómico que se espera estará disponible a fines de febrero.

Los equipos que desarrollan ensayos para detectar COVID-19 incluyen el Instituto para la Salud Innovación y Tecnología (Singapur), que trabaja en el desarrollo de un ensayo basado en la plataforma de tecnología enVision que aprovecha el kit de detección de laboratorio en chip actualmente en desarrollo de Veredus Laboratories (Singapur) y que puede producir resultados en aproximadamente dos horas. Cepheid (Sunnyvale, CA, EUA) desarrollará una prueba de diagnóstico molecular automatizada para el nuevo coronavirus para uso en sus sistemas GeneXpert, que se espera que brinde resultados en el punto de atención en unos 30 minutos.

Mobidiag (Espoo, Finlandia) también desarrolla una prueba rápida de punto de atención que se ejecutará en su instrumento Novodiag, que es un sistema qPCR basado en un cartucho de muestra a respuesta con un tiempo de respuesta acelerado habilitado por un ciclo térmico rápido. Un factor diferenciador importante de la prueba Mobidiag es que podrá detectar y diferenciar los virus COVID-19, influenza A e influenza B. La empresa espera que la prueba esté lista para la evaluación clínica dentro de un mes, y la empresa seguirá caminos regulatorios apropiados para diferentes geografías.

Si bien por el momento no hay un tratamiento aprobado para COVID-19, varios grupos trabajan en el desarrollo de una vacuna. Sin embargo, Gilead Sciences (Foster City, CA, EUA), que fabrica medicamentos contra el VIH, anunció que ensayará su medicamento Remdesivir. Mientras tanto, Kaletra, una combinación de dos medicamentos contra el VIH de AbbVie Inc. (North Chicago, IL, EUA), está en ensayos en pacientes en China. Ambos ensayos se basan en medicamentos existentes.

La industria mundial de vacunas está dominada por cuatro grandes compañías, pero ninguna ha mostrado interés en desarrollar una vacuna para el nuevo virus. Por lo general, hacer una nueva vacuna lleva una década o más. Pero las nuevas tecnologías genéticas y las nuevas estrategias hacen que los científicos se sientan optimistas de que pueden acortar ese calendario a meses y posiblemente semanas, y tener una herramienta para el otoño que pueda retrasar la propagación de la infección. Los científicos del Instituto Wistar (Filadelfia, Pensilvania, EUA) desarrollan lo que se llama una vacuna de ADN, mientras que en la Universidad de Queensland (Brisbane, Australia) desarrollan una vacuna basada en la secuencia genética del virus. El equipo de Queensland ha ideado un método que denomina abrazadera molecular. Funciona mejorando la respuesta inmune del cuerpo a ciertas proteínas virales.

Como el número de casos de COVID-19 aumenta con rapidez, especialmente porque algunos de esos nuevos números ahora se basan, no en ensayos moleculares, sino en radiografías que incluyen subjetividad en la interpretación, existe una necesidad urgente de un ensayo definitivo y verificable. La Organización Mundial de la Salud llamo a una reunión urgente para evaluar el nivel actual de conocimiento sobre la nueva enfermedad COVID-19, identificar brechas y trabajar juntos para acelerar y financiar la investigación prioritaria necesaria para ayudar a detener este brote y facilitar la preparación para cualquier brote futuro. El sitio web de la OMS proporciona pautas provisionales para el diagnóstico en el laboratorio de COVID-19.

Enlace relacionado:
BGI
Curetis
Ares Genetics
Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades
Thermo Fisher Scientific
Instituto Nacional de Control y Prevención de Enfermedades Virales de China
Hospital Universitario Charité
Universidad de Hong Kong
Ministerio de Salud Pública de Tailandia
Randox Laboratories
Coyote Bioscience
Biomeme
GenScript
Organización Mundial de la Salud
IDbyDNA
Thermo Fisher Scientific
Instituto para la Salud Innovación y Tecnología
Veredus Laboratories
Cepheid
Mobidiag
Gilead Sciences
AbbVie Inc
Instituto Wistar
Universidad de Queensland