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Qué tan necesarias son las pruebas a gran escala durante la pandemia

Foto de archivo. Una científica trabaja dentro de un laboratorio del Instituto de Investigación de Epidemiología y Microbiología de Gamaleya durante la producción y prueba de laboratorio de una vacuna contra la enfermedad del coronavirus (COVID-19), en Moscú, Rusia, el 6 de agosto de 2020. Fotografía tomada el 6 de agosto de 2020. The Russian Direct Investment Fund (RDIF) / Folleto a través de REUTERS
Foto de archivo. Una científica trabaja dentro de un laboratorio del Instituto de Investigación de Epidemiología y Microbiología de Gamaleya durante la producción y prueba de laboratorio de una vacuna contra la enfermedad del coronavirus (COVID-19), en Moscú, Rusia, el 6 de agosto de 2020. Fotografía tomada el 6 de agosto de 2020. The Russian Direct Investment Fund (RDIF) / Folleto a través de REUTERS (THE RUSSIAN DIRECT INVESTMENT FU/)

Las pruebas a escala poblacional durante la pandemia de COVID-19 han surgido como una importante estrategia de intervención para manejar esta situación. Sin embargo, a medida que la transmisión comunitaria se afianzó en los países, se ha debatido intensamente la utilidad de las pruebas a escala poblacional. Aunque se han propuesto pruebas generalizadas como una solución para suprimir e incluso detener la pandemia, las limitaciones y las brechas en las pruebas a escala poblacional también se han vuelto evidentes, y tanto el costo como la efectividad de las pruebas masivas para reducir la transmisión viral se han debatido intensamente .

En las primeras etapas de la pandemia, las principales limitaciones de las pruebas generalizadas eran técnicas, incluida la insuficiencia de reactivos y una infraestructura de pruebas de laboratorio no preparada. Estos obstáculos prácticos para la implementación de pruebas a escala masiva favorecieron el uso de tecnologías establecidas, lo que explica por qué la gran mayoría de las pruebas para SARS-CoV-2 se han realizado mediante pruebas convencionales RT-qPCR en laboratorios centralizados. Estas pruebas de RT-qPCR se desarrollaron casi inmediatamente después de la publicación del genoma de referencia, se ampliaron rápidamente a través de una infraestructura existente y, en general, han demostrado ser precisas y fiables. Sin embargo, con la pandemia en curso, se ha desarrollado una nueva generación de pruebas POC rápidas y convenientes.

Con pruebas comunitarias suficientemente amplias y frecuentes, se consideró posible la identificación y el aislamiento de la mayoría de las personas infecciosas, deteniendo así la pandemia. Sin embargo, se ha descubierto que incluso los esquemas de pruebas más extensos no detectan a muchos individuos infecciosos y brindan solo una cobertura parcial de la población. Según un estudio publicado en Nature, el rápido curso infeccioso del SARS-CoV-2 y la posibilidad de su transmisión por individuos presintomáticos o asintomáticos mitiga el impacto de las pruebas a escala poblacional, ya que muchos individuos infecciosos escapan a la detección.

15/04/2021 Una investigadora trabaja en el laboratorio de Microbiología del Hospital Universitario de Badajoz, a 15 de abril de 2021. En este laboratorio realizan la secuenciación de las muestras de coronavirus para confirmar algunas de las mutaciones más peligrosas que se han dado hasta el momento. Su objetivo es detectar si se dan en Extremadura las cepas británica, brasileña o sudafricana. SALUD  JAVIER PULPO - Europa Press
15/04/2021 Una investigadora trabaja en el laboratorio de Microbiología del Hospital Universitario de Badajoz, a 15 de abril de 2021. En este laboratorio realizan la secuenciación de las muestras de coronavirus para confirmar algunas de las mutaciones más peligrosas que se han dado hasta el momento. Su objetivo es detectar si se dan en Extremadura las cepas británica, brasileña o sudafricana. SALUD JAVIER PULPO – Europa Press (JAVIER PULPO – Europa Press/)

Los beneficios de las pruebas generalizadas se han debatido ampliamente, y los investigadores argumentan que la detección de grandes poblaciones con bajas tasas de infección es costosa e ineficaz, ya que la mayoría de los resultados positivos son falsos positivos . Además, la eficacia de las pruebas a escala poblacional se vuelve cada vez más marginal a medida que desciende la prevalencia viral, y las pruebas por sí solas parecen insuficientes para eliminar la transmisión viral. Por lo tanto, los investigadores han argumentado que las pruebas deben reservarse para individuos sintomáticos, contactos rastreados, poblaciones cerradas o grupos de alto riesgo con una mayor probabilidad de infección, donde este enfoque ha demostrado ser efectivo, y usarse en coordinación con otras intervenciones, como las regionales dirigidas. cierres o restricciones de viaje.

El montaje y publicación del genoma del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) en enero de 2020 permitió el desarrollo inmediato de pruebas para detectar el nuevo virus. Esto inició el programa de pruebas global más grande de la historia, en el que hasta la fecha se han probado cientos de millones de personas.

La escala sin precedentes de las pruebas ha impulsado la innovación en las estrategias, tecnologías y conceptos que rigen las pruebas en la salud pública. Esta revisión describe el papel cambiante de las pruebas durante la pandemia de COVID-19, incluido el uso de la vigilancia genómica para rastrear la transmisión del SARS-CoV-2 en todo el mundo, el uso del rastreo de contactos para contener los brotes de enfermedades y las pruebas de la presencia del virus. circulando en el medio ambiente.

Epidemiología genómica del SARS-CoV-2

Durante la replicación y transmisión, los genomas virales acumulan mutaciones que pueden usarse para definir distintas variantes. La secuenciación del genoma completo puede identificar estas mutaciones y rastrear la transmisión de variantes entre individuos, poblaciones y países de todo el mundo.

Este enfoque de epidemiología genómica se utilizó para monitorear brotes anteriores de infección por el virus del Ébola y el virus del Zika y se ha utilizado ampliamente para reconstruir la propagación del SARS-CoV-2. Una de estas cepas de SARS-CoV-2, denominada ‘B.1’, se transmitió inicialmente a Italia, donde provocó un brote en Lombardía antes de seguir circulando por Europa y en los Estados Unidos, donde sembró un brote en la ciudad de Nueva York. Esta cadena de transmisión en todo el mundo se reconstruyó mediante el seguimiento de cuatro mutaciones en la cepa SARS-CoV-2 B.1. El genoma viral del SARS-CoV-2 se diversificó rápidamente en diferentes cepas tras la transmisión zoonótica inicial del virus ancestral.

A pesar de la utilidad de la epidemiología genómica, los datos deben interpretarse con cautela, dice el estudio EFE/ Alberto Valdes/Archivo
A pesar de la utilidad de la epidemiología genómica, los datos deben interpretarse con cautela, dice el estudio EFE/ Alberto Valdes/Archivo (Alberto Valdes/)

Durante su difusión inicial, los laboratorios de investigación de todo el mundo secuenciaron rápidamente miles de genomas virales y se compartieron en bases de datos de acceso abierto, como la base de datos EpiCoV de GISAID y el conjunto de datos Our World in Data COVID-19 . Estas secuencias, junto con los metadatos (incluida la ubicación, la fecha y el método de muestreo) y herramientas como Nextstrain , podrían usarse para rastrear la propagación de las cepas del SARS-CoV-2

A pesar de la utilidad de la epidemiología genómica, los datos deben interpretarse con cautela. Aunque la infección con diferentes cepas puede descartar una cadena de transmisión entre dos individuos, las infecciones por la misma cepa no necesariamente demuestran un vínculo directo en la cadena de transmisión

El genoma de ARN del SARS-CoV-2 puede detectarse directamente mediante ensayos de ácidos nucleicos como las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa con transcripción inversa (RT-qPCR), mientras que la presencia de proteínas virales puede detectarse mediante una prueba de antígeno. La detección de estos analitos requiere que una muestra contenga suficientes copias del genoma viral o niveles de proteínas virales que excedan el límite de detección para un ensayo dado. Sin embargo, la abundancia de estos analitos virales varía drásticamente entre las diferentes localizaciones anatómicas y las diferentes etapas de la infección.

La carga viral generalmente disminuye gradualmente después de la aparición de los síntomas. Durante las últimas etapas de la infección, las muestras del tracto respiratorio inferior (como esputo, líquido de lavado broncoalveolar o secreciones traqueales) pueden producir títulos virales elevados. Incluso después del cese de todos los síntomas, se puede detectar ARN viral persistente durante varias semanas. Sin embargo, los esfuerzos para aislar el virus con capacidad de replicación a partir de este ARN persistente no han tenido éxito, y estos individuos recuperados generalmente se consideran no infecciosos.

La respuesta de un individuo al resultado de la prueba es un factor clave en la efectividad de los programas de prueba, y la interpretación de los resultados de la prueba debe considerar tanto la probabilidad de infección como cualquier factor de riesgo preexistente.

Seguimiento de contactos

La introducción y el brote inicial de SARS-CoV-2 dentro de un país se pueden contener mediante pruebas y rastreo de contactos, EFE/Juan Ignacio Roncoroni/Archivo
La introducción y el brote inicial de SARS-CoV-2 dentro de un país se pueden contener mediante pruebas y rastreo de contactos, EFE/Juan Ignacio Roncoroni/Archivo (EFEI0499/)

La introducción y el brote inicial de SARS-CoV-2 dentro de un país se pueden contener mediante pruebas y rastreo de contactos, en los que se identifican y aíslan todas las personas infectadas y sus contactos secundarios. Si estos individuos expuestos secundarios se ponen en cuarentena antes de que puedan infectar a otros, se evita una mayor transmisión del virus.

Los programas de rastreo de contactos a gran escala han sido fundamentales para detener la transmisión del SARS-CoV-2 en países como Vietnam, Taiwán y Japón. A los pocos días de detectar su primer caso el 20 de enero de 2020, Corea del Sur amplió rápidamente la red existente de rastreadores de contactos en el país, que se había utilizado en el brote de SARS-CoV en 2003

Aunque es simple en concepto, el rastreo de contratos a menudo es difícil de poner en práctica porque la efectividad de este enfoque depende de identificar a los contactos antes de que puedan infectar a otros . Dado que las personas pueden volverse infecciosas a los pocos días de la exposición inicial al SARS-CoV-2 y antes de que desarrollen síntomas, solo se dispone de una ventana estrecha para identificar a las personas antes de que infecten a otras. Por lo tanto, las pruebas rápidas son de primordial importancia para el rastreo de contactos efectivo, y se recomienda a las personas contactadas que se aíslen de manera preventiva mientras esperan los resultados de las pruebas.

El rastreo de contactos también es laborioso y requiere mucho tiempo, y se vuelve cada vez más difícil en el contexto de la transmisión viral en curso. A medida que se diagnostican más casos, el número de contactos secundarios aumenta de forma no lineal a un número cada vez mayor de personas, que a su vez deben ser identificadas, probadas y aisladas

Pruebas a escala de la población

El éxito de las pruebas a escala poblacional se puede medir con precisión como una reducción en el número de reproductores, lo que indica el grado de transmisión viral a través de una población. Sin embargo, la cantidad de pruebas que se deben realizar para reducir notablemente el número de reproductores es difícil de evaluar  EFE/ Luis Ángel Gonzales Taipe/Archivo
El éxito de las pruebas a escala poblacional se puede medir con precisión como una reducción en el número de reproductores, lo que indica el grado de transmisión viral a través de una población. Sin embargo, la cantidad de pruebas que se deben realizar para reducir notablemente el número de reproductores es difícil de evaluar EFE/ Luis Ángel Gonzales Taipe/Archivo (EFEI0342/)

A pesar de los esfuerzos para contener el SARS-CoV-2, la transmisión comunitaria se ha arraigado en muchos países, lo que ha requerido un cambio del rastreo de contactos a las pruebas a escala poblacional necesarias para detectar la gran fracción de individuos presintomáticos, levemente sintomáticos y asintomáticos que pueden inconscientemente transmitir el virus. El 31 de octubre de 2020, Eslovaquia se convirtió en el primer país en realizar pruebas a toda su población en un intento por reducir la transmisión viral. Esta empresa masiva requirió que miles de trabajadores de la salud hicieran pruebas a casi todos los ciudadanos usando una prueba rápida de antígenos, luego de lo cual se aconsejó a las personas que dieron positivo y a sus contactos cercanos que se aislaran.

Aunque los efectos de este esfuerzo de prueba masivo son difíciles de distinguir de los de las intervenciones simultáneas, se observó una reducción marcada en las infecciones por SARS-CoV-2 después del esfuerzo. Sin embargo, esta reducción se limitó a las regiones con alta prevalencia viral , y las pruebas aparentemente tuvieron poco efecto en regiones con una prevalencia viral más baja .

El éxito de las pruebas a escala poblacional se puede medir con precisión como una reducción en el número de reproductores, lo que indica el grado de transmisión viral a través de una población. Sin embargo, la cantidad de pruebas que se deben realizar para reducir notablemente el número de reproductores es difícil de evaluar. La fracción de pruebas que arrojan un resultado positivo puede proporcionar alguna indicación sobre la idoneidad del programa de pruebas: una tasa de positividad de la prueba baja indica tanto una prevalencia viral baja como una capacidad de vigilancia suficiente, mientras que una tasa de positividad de la prueba alta sugiere que la prueba es inadecuada y que muchas personas infectadas pasan desapercibidas

Para muchos países, la vigilancia adecuada exige una cantidad masiva de pruebas, lo que requiere enormes recursos y un esfuerzo de colaboración en una empresa de laboratorio que incluye organizaciones comerciales, clínicas, gubernamentales y de investigación. La competencia por los reactivos a menudo ha reflejado desigualdades en la salud mundial, y se observan grandes disparidades en las tasas de análisis entre países. Sin embargo, contener la transmisión del SARS-CoV-2 es un desafío mundial y se debe reconocer la responsabilidad mundial de las pruebas sostenibles.

Las poblaciones humanas han experimentado muchas pandemias a lo largo de la historia; sin embargo, esta ha sido la primera pandemia en la que se han realizado pruebas de rutina y generalizadas. Se ha podido monitorear la transmisión viral y medir la propagación viral en sucesivas olas pandémicas de infección por SARS-CoV-2 en poblaciones humanas en todo el mundo. La pandemia de COVID-19 ya ha requerido pruebas sin precedentes de millones de personas, y esta información ha sido fundamental para comprender la transmisión viral, brindar respuestas efectivas y planificar futuras pandemias. Aunque las pruebas a escala poblacional no han proporcionado una solución técnica simple o única a la pandemia, han servido como una guía invaluable para nuestra respuesta.

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