Divulgación Científica

na de las grandes necesidades que tuvo Colombia en el primer momento de la pandemia fue la realización de manera pronta y efectiva de pruebas diagnósticas de COVID-19. Por esa razón, el Centro de Investigación en Genética y Genómica (Ciggur) de la Universidad del Rosario y el Laboratorio de Biología Molecular de la Fundación Cardioinfantil se unieron para presentarle al país una propuesta que respondía al problema inmediato, con un ingrediente adicional: desarrollar e implementar una nueva tecnología que deja a la nación preparada para situaciones similares que puedan surgir en un futuro cercano.

“La propuesta fue mejorar una metodología que ya existe y se denomina secuenciación de moléculas individuales en tiempo real, mediante nanotecnología. Con ella podemos identificar en muestras respiratorias y sanguíneas una gran cantidad de patógenos presentes en una persona y diferenciar si tiene COVID-19 o si tiene una enfermedad respiratoria causada por otro patógeno”, explica Dora Fonseca, profesora de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario.

La metodología puede ser aplicada sin que se requiera un laboratorio, puesto que es un dispositivo portátil con pequeñas moléculas a cargo de hacer el diagnóstico. “Es una estrategia de nanotecnología, con lo cual el equipo se puede llevar a zonas alejadas, sin necesidad de desplazar a los pacientes”, señala Carlos Martín Restrepo, también de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario, para destacar este aspecto de la adaptación de la metodología, que añade otro elemento novedoso.

El doctor Rodrigo Cabrera, de la Fundación Cardioinfantil, es el investigador principal del proyecto y estará a cargo de la ejecución junto con los doctores Restrepo y Fonseca. La iniciativa se logró diseñar y escribir en solo cinco días con el apoyo de todo el grupo de investigadores del Ciggur, gracias a conocimientos, trayectorias y una alta dosis de esfuerzo. El trabajo de todos ellos fue recompensado al ser seleccionado entre sesenta propuestas en la convocatoria del Ministerio de Ciencia y Tecnología, que le destinó un monto de 2.300 millones de pesos de regalías de Bogotá. Con las contrapartidas de las dos instituciones los recursos ascienden a 2.700 millones de pesos.

De esta manera, por primera vez en Colombia se adapta la metodología a este tipo de problemática, con lo cual el país queda con una herramienta tecnológica nueva e innovadora que lo deja preparado para enfrentar otras enfermedades infecciosas que surjan o contingencias que se den con virus conocidos, como es el caso de zika y chikunguña.

Tres en uno
El procesamiento de cerca de 18.000 muestras procedentes principalmente de la capital del país es el objetivo fundamental del proyecto; sin embargo, contar con este número de muestras permite disponer de un material genético invaluable para responder dos preguntas de suma importancia que se están haciendo médicos, enfermeros, pacientes y la ciencia en general, que son cuestiones relevantes para el tratamiento y la prevención.

Una: ¿por qué unas personas no son severamente afectadas por el virus y otras, en cambio, llegan a pocos pasos de la muerte? Y dos: ¿por qué a unas personas les va bien con los medicamentos y a otras no? Restrepo explica que para responder las inquietudes se hará un análisis de contraste entre 150 personas que se recuperaron y 150 que estuvieron en el extremo de la enfermedad (solo en Bogotá), con el fin de “averiguar detalladamente su historia clínica y analizar 24.000 genes con una prueba de laboratorio para determinar cuáles son sus particularidades genéticas y contrastar con su historia clínica y tratamiento”.

En el caso específico de los medicamentos, se buscarán pacientes que hayan tomado los antivirales que hoy por hoy se están suministrando para las afecciones respiratorias, y que en algunas ocasiones han tenido fallas terapéuticas. Esto con el fin de entregar elementos para el análisis de la comunidad internacional.

“A algunas personas infectadas con COVID-19 ciertos medicamentos que reciben como tratamiento les generan problemas cardiacos severos (arritmias ventriculares), que pueden llevar a la muerte. Deberíamos saber, a priori, si por su genética esas personas tienen el riesgo de sufrir eventos adversos no deseados al medicamento que pueden ser potencialmente mortales”, agrega Fonseca.

En máximo dos años, el equipo a cargo del proyecto en los dos laboratorios (biólogos, microbiólogos, bacteriólogos, cardiólogos, entre otros) espera tener respuestas que permitirán a la ciencia tomar una ventaja sobre el virus, al conocer más sobre él y sobre la enfermedad.

Cómo funciona
En 2014, se introdujo una tecnología de SMRTS de tercera generación conocida como Secuenciación por Nanoporos (Nanopore Sequencing o NS), la cual permite secuenciar moléculas individuales de ADN o ARN de manera directa con resultados en minutos. Más aún, tiene protocolos de preparación, muestras y equipos portátiles que pueden utilizarse en campo, sin necesidad de contar siquiera con suministro eléctrico directo (uno de los equipos de NS puede conectarse al puerto USB de un computador portátil).

Esta tecnología ha sido utilizada con éxito para la detección de los agentes causantes de infecciones respiratorias con resultados superiores a los de las pruebas por PCR (también utilizadas para determinar si una persona tiene COVID-19). Adicionalmente, esta tecnología fue capaz de obtener la secuencia del genoma completo de SARS-CoV-2 a partir de muestras de hisopado nasofaríngeo en apenas unas horas.

En el contexto de brotes infecciosos en Colombia, esta tecnología podría:

1) Identificar de manera rápida un nuevo agente biológico

2) Diagnosticarlo en casos sospechosos y personas expuestas sin requerir desarrollos o validaciones adicionales

3) Descartar casos con sintomatología sospechosa que tienen otra causa infecciosa.

La metodología puede ser aplicada sin que se requiera un laboratorio, puesto que es un dispositivo portátil con pequeñas moléculas a cargo de hacer el diagnóstico