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Implementando técnica molecular con fines de investigación científicos chilenos estudiarán genética de COVID-19

por 10 marzo, 2020

Implementando técnica molecular con fines de investigación científicos chilenos estudiarán genética de COVID-19
Académicos del Instituto de Ciencias Biomédicas aseguran que aprendizaje sobre el nuevo coronavirus podría entregar datos para posteriores avances en el desarrollo de vacunas, fármacos o la gestión sanitaria de epidemias. Virólogos de la Facultad de Medicina del plantel público buscan comprender virus emergentes y su relación con el medio ambiente y hospederos animales y humanos.
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Científicos del Instituto de Ciencias Biomédicas, entidad perteneciente a la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, trabajan para implementar en los próximos días el test diagnóstico genético utilizado para la detección del COVID-19.

“Este método permite estudiar el ciclo replicativo del virus y su comportamiento genético. Esto permite la identificación de, por ejemplo, potenciales blancos para diseñar fármacos eficaces contra el virus o predecir cambios en su comportamiento biológico y que den cuenta de alteraciones en el perfil epidemiológico o clínico de la enfermedad”, dijo el Dr. Juan Diego Maya, director del ICBM.

Este grupo de investigadores, alojados en el programa de Virología del Instituto de Ciencias Biomédicas, se dedica al análisis de virus emergentes y su relación con el medio ambiente y sus hospederos, potencialmente humanos. Actualmente buscan la presencia de este tipo de agentes –causantes de infecciones, entre ellos el norovirus y el rotavirus– en plantas de tratamientos de agua servida y murciélagos en cavernas de la zona central.

Entre otros proyectos de investigación, durante los próximos tres años indagarán en la Antártica y la Patagonia la diseminación de virus emergentes por parte de aves migratorias, entre ellos el denominado coronavirus aviar. Estas experiencias, aseguran, son claves para entender la circulación de los microorganismos en un contexto marcado por la masiva movilidad humana y el cambio climático.

El Dr. Aldo Gaggero, director del programa de Virología, asegura que el establecimiento de las capacidades de detección del virus –que ya registra sus primeros casos en Chile– supone una importante oportunidad de comprender el comportamiento de estos agentes y, al mismo tiempo, de entregar información científica para posteriores avances, tales como el desarrollo de vacuna o antivirales o bien la gestión epidemiológica de la crisis.

“Disponemos de una técnica de RT-PCR en tiempo real ya implementada para detectar todos los tipos de coronavirus (Pancoronavirus), pero ahora estamos afinando los últimos detalles para la detección del COVID-19. La idea es disponer de un método de detección específico para este virus, que ya ha causado más de 90 mil infecciones a nivel mundial y con sus primeros casos en Chile recién registrados”, expuso el académico de la Facultad de Medicina de la U. de Chile.

Dr. Aldo Gaggero director del programa de Virología del Instituto de Ciencias Biomédicas

Fotografía genética

La herramienta de reacción en cadena de la polimerasa (o PCR, por sus siglas en inglés) para la detección de virus es una tecnología de diagnóstico molecular de alta confiabilidad. Básicamente, el método consiste en la amplificación de fragmentos del ADN de manera específica, lo que ha potenciado su aplicación –desde que fuera creada en los años ’80– para detectar microorganismos difíciles de cultivar, infecciones virales recientes, polimorfismos que causan enfermedades y marcadores de cáncer, entre otros.

“Si viéramos el código genético como una carta, lo que se realiza con la PCR es tomar una palabra de esa carta y amplificarla tantas veces como sea necesario para tener una cantidad lo suficientemente grande como para verlo. La visualización se hace a través de una máquina llamada termociclador que señala cuántas veces pudiste amplificar esa región dentro del genoma. No detecta directamente el virus sino cuántas copias de genoma viral tiene el paciente. La confirmación es de forma indirecta porque no hay otro espécimen que tenga el mismo genoma”, explica el Dr. Gonzalo Barriga, investigador del ICBM.

Explotando la función original de las polimerasas -enzimas cuya actividad es copiar secuencias de ADN– esta técnica nos permite realizar un fotocopiado molecular de una parte del material genético. Por ello, la presencia de ínfimas cantidades de una secuencia específica, como por ejemplo la secuencia que caracteriza a un virus, se puede amplificar hasta hacerla visible y, por lo tanto, detectable.

Una vez las muestras son recolectadas, se envían al laboratorio para ser tratadas. Si corresponde a un aspirado nasofaríngeo, contiene muchas más células y, por ende, mayor presencia de partículas virales, aunque el hisopado tiene como ventaja ser más fácil de tomar para una población de mayor tamaño y también constituye una muestra adecuada para la detección viral.

El examen requiere de muestras que pueden ser extraídas por dos vías: aspirado nasofaríngeo (más invasivo y efectivo por su mayor capacidad de colectar células infectadas) e hisopado nasal.

Al recibir la muestra, el laboratorio trata la muestra para romper la partícula viral y extraer el ácido nucleico para amplificarlo a través de una técnica de RT-PCR, la recomendada por el Centro de Control de Enfermedades en USA (Center for Diseases Control and Prevention, CDC) para la detección del COVID-19, y que pretende estandarizar los resultados entre los diversos laboratorios y países.

“De lo contrario”, advierte Aldo Gaggero, “sería un problema si cada laboratorio utilizara sus propios protocolos con sus distintas particularidades, sería complejo comparar resultados, por lo tanto, la idea es normalizar el diagnóstico usando el mismo método molecular. Es una técnica bastante rápida y confiable. Los primeros casos en Chile evidentemente fueron detectados por este método que implementó el Instituto de Salud Pública (ISP)”.

Impactos en investigación

El impacto mundial por la epidemia del nuevo coronavirus, el COVID-19, también ha impulsado la investigación científica en torno a comprender la naturaleza de esta infección, tras las anteriores apariciones de variantes del mismo agente en lo que va de este siglo, como el SARS en China (2002) y el MERS en el Medio Oriente (2012).

Y esto ha ocurrido en forma acelerada. Primero, por conocer la forma en que el virus saltó desde el animal (probablemente murciélago) a los humanos, luego, por la descripción de su genoma y, finalmente, por la búsqueda de una vacuna y fármacos para combatirla.

“Sin embargo, hay que ser cauto y evitar generar expectativas. Disponer de productos para su prevención o tratamiento son objetivos deseables, pero que toman bastante tiempo. En particular, el desarrollo de una vacuna tiene diversas etapas y llegar a un producto aprobado para su uso en humanos puede demorar varios años”, indica el Dr. Aldo Gaggero, quien asegura que la búsqueda de respuestas hoy y las lecciones que se extraigan a futuro suponen un enorme desafío para la ciencia.

“Nuestra idea de implementar la técnica en el laboratorio es una primera etapa y probablemente a futuro será interesante poder establecer áreas de investigación sobre este virus, para estudiar si a nivel local se produjeron particularidades que podrían ser interesantes de analizar desde el punto de vista epidemiológico”, sostiene el director del programa de Virología de ICBM.

El académico enfatiza que “si a futuro, podemos no solo hacer diagnóstico del virus, sino que entender por ejemplo, cómo el virus replica e interacciona con el hospedero en relación a otros coronavirus que circulan normalmente anualmente en nuestro país, y que son responsables aproximadamente el 25% de los resfríos comunes, será tremendamente importante en términos de prevención futura”.

Para el Dr. Gonzalo Barriga, en tanto, “bajar la información sobre el virus a la comunidad tiene un sentido bastante importante en términos de divulgación, en especial en estos momentos en que hay una sensación de alto temor respecto a las infecciones. Entender cómo funciona el virus es importante, tanto si desaparece como si se fija en la población. Y si este virus se fija, como ha ocurrido con otros agentes, tendremos que empezar a diseñar nuevos tratamientos y vacunas en el contexto de su relación con este nuevo hospedero que es el humano”.

Apoyo ante eventual saturación

Si bien el proyecto impulsado desde el programa de Virología de ICBM tiene como finalidad central el desarrollo científico, desde la Universidad de Chile aseguran que la técnica estará a disposición del sistema sanitario local en caso de que exista un colapso de casos en los próximos meses en los laboratorios destinados a clasificar infecciones desde un punto de vista clínico.

El Dr. Gaggero dice al respecto que “no somos una entidad que preste servicio de diagnóstico clínico de rutina. Pero dado una potencial situación de brote masivo, la implementación de esta técnica en nuestra Facultad podría permitir ayudar al sistema de salud a diagnosticar algunos casos”.

En relación al acceso al método diagnóstico en el sistema público, el Dr. Juan Diego Maya lamenta que el examen diagnóstico tenga costo para los usuarios de Fonasa (en los grupos C y D), algo que contraviene lo ocurrido en otras partes del mundo y no contribuye a la gestión de una eventual crisis por la alta capacidad infectiva del nuevo coronavirus.

“Lamentablemente, por la debilidad del sistema público de salud, la autoridad ha determinado tarifas para el examen diagnóstico específico de COVID-19, incluso para una parte de la población cubierta por Fonasa, distinto a lo efectuado en otros países en los que un examen, asociado a un problema de salud pública de este nivel de riesgo, es gratuito. Un argumento adicional para cuestionarnos sobre la estructura del funcionamiento de la salud en Chile”

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