Estudios encuentran que los materiales de referencia con ARN son útiles para estandarizar las pruebas de la COVID-19

Un nuevo estudio ha demostrado que los materiales de referencia de ARN son útiles para estandarizar las pruebas de COVID-19.

El estudio multiorganizacional, dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST; Gaithersburg, MD, EUA), analizó los valores del umbral del ciclo de anclaje (Ct) con muestras de referencia con cantidades conocidas del virus en un esfuerzo por hacer que los resultados de la prueba de COVID-19 fuesen más comparables entre laboratorios.

Los científicos rastrean y monitorean la circulación del SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19, utilizando métodos basados en una técnica de laboratorio llamada reacción en cadena de la polimerasa (PCR). También utilizada como la prueba “estándar de oro” para diagnosticar la COVID-19 en individuos, la PCR amplifica fragmentos de ADN copiándolos numerosas veces a través de una serie de reacciones químicas. La cantidad de ciclos necesarios para amplificar las secuencias de ADN de interés para que sean detectables por la máquina PCR, conocida como Ct, es lo que los investigadores y profesionales médicos observan para detectar el virus. Sin embargo, no todos los laboratorios obtienen los mismos valores de Ct.

El SARS-CoV-2 es un virus de ARN: su material genético es monocatenario en lugar de bicatenario como el ADN y contiene algunos componentes moleculares diferentes, a saber, uracilo en lugar de timina. Pero la prueba de PCR solo funciona con ADN, y los laboratorios primero deben convertir el ARN en ADN para detectar la COVID-19. Para la prueba, el ARN se aísla de la muestra de un paciente y se combina con otros ingredientes, incluidas secuencias cortas de ADN conocidas como cebadores, para transformar el ARN en ADN. Al realizar una prueba de PCR, los laboratorios a menudo usan el valor de Ct para hacer un diagnóstico positivo o negativo de COVID-19. Los laboratorios a menudo establecen un valor Ct de “corte” por encima del cual interpretan y pueden declarar a un paciente “negativo” si el virus no se detecta después de una cierta cantidad de ciclos. Pero a pesar de que diferentes laboratorios pueden detectar el virus con precisión utilizando sus pruebas de PCR, utilizan sus propios métodos e instrumentos de prueba, lo que podría conducir a diferentes valores de Ct.

Entonces, para este estudio, un equipo de investigación de varias organizaciones se dispuso a explorar cuánto podrían variar los valores de Ct entre diferentes laboratorios cuando realizaron pruebas de PCR en las mismas muestras de referencia que contenían cantidades conocidas del virus SARS-CoV-2. Un grupo de organizaciones e instituciones desarrolló dos materiales de referencia con concentraciones cuidadosamente medidas del ARN del SARS-CoV-2. El RM 1 tenía una carga viral estimada de 10 millones (107) de copias por mililitro y el RM 2 tenía una carga viral estimada de un millón (106) de copias por mililitro.

Para garantizar que estos valores fueran exactos, los institutos de metrología midieron y validaron los materiales de referencia mediante PCR digital. La PCR digital sigue los mismos pasos que la PCR tradicional, pero es una versión más avanzada. En la PCR digital, la muestra se divide en miles de pequeñas gotas. También se agrega un compuesto para que, cuando se detecta el ADN objetivo, emita un brillo, lo que permite a los investigadores confirmar si la muestra es positiva para el coronavirus con la presencia de moléculas fluorescentes.

Los materiales de referencia se enviaron a un total de 305 laboratorios en Alemania, lo que produjo 1.109 conjuntos de datos para ser analizados. Los valores de Ct diferían entre laboratorios según el sistema de prueba o el equipo de PCR utilizado y las secuencias de ADN objetivo del virus. Por ejemplo, los ensayos de PCR destinados a detectar un gen clave (el gen “N”) en el virus de la COVID-19 tenían un rango de valores de Ct entre 17,6 y 26,9 para RM 1, mientras que para RM 2 el rango estaba entre 20,7 y 30,1. Los rangos entre los dos RM se superponen (20,7 a 26,9) a pesar de que tienen diferentes concentraciones de carga viral, lo que demuestra que no es posible determinar la concentración precisa solo a partir de los valores de Ct.

Las diferencias en los valores de Ct entre laboratorios mostraron la utilidad de los materiales de referencia como herramienta para ayudar a los laboratorios a comparar y estandarizar sus resultados. Algunos han visto previamente el valor Ct como una forma de medir la carga viral, la cantidad de virus en el cuerpo de una persona. Pero la variación en los valores de Ct entre laboratorios subraya que las dos variables simplemente se correlacionan entre sí. Por ejemplo, si un individuo tiene una carga viral más alta, su valor de Ct sería bajo porque se necesitarían menos ciclos para amplificar el material genético del virus. Sin embargo, mediante el uso de los materiales de referencia apropiados, los valores de Ct pueden convertirse potencialmente en un valor de concentración de virus real en copias por microlitro, lo que sería una forma de cuantificar la carga viral, aunque este no fue el enfoque del estudio.

Algunos también han sugerido usar los valores de Ct para determinar qué tan infeccioso es un paciente, otra práctica contra la que los investigadores advierten. Aunque los valores de Ct por sí solos no determinan qué tan enfermo o infectado está un individuo, comprender estos valores podría ayudar a informar las decisiones sobre el establecimiento de criterios para monitorear a las personas afectadas por el coronavirus. Y los materiales de referencia de ARN pueden ayudar a que estos resultados sean más confiables y comparables.

“Un valor de Ct más bajo significa partir con más ADN del coronavirus en la muestra. Se correlaciona con la carga viral. Pero el valor de Ct puede variar dependiendo del material de extracción o el método utilizado. Todas estas cosas pueden afectar en qué punto se detecta el ADN”, dijo Megan Cleveland, investigadora del NIST y coautora del estudio. “La gente debería usar materiales de referencia bien caracterizados junto con sus métodos de prueba en lugar de confiar solo en los valores de Ct. Por sí solos, los valores de Ct no son fácilmente comparables entre laboratorios de análisis, pero es beneficioso que los investigadores tengan acceso a materiales de referencia y comprendan su importancia”.

Enlace relacionado:
Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST)