Ciencia

5 junio, 2020 en

Científicos de la UACh crean innovador modelo de testeo masivo de COVID-19

El proyecto, único en Chile y liderado por un equipo multidisciplinario de la Universidad Austral de Chile, permite identificar personas infectadas por Coronavirus con un costo hasta diez veces menor que el utilizado actualmente y es replicable a nivel regional y nacional.

La iniciativa ha sido destacado en diversos medios de comunicación nacionales como CNN Chile, TVN y El Mercurio, entre otros. Además, ya se publicó un paper científico con los resultados, que se encuentra en este enlace.

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Un equipo liderado por epidemiólogos, virólogos, bioquímicos, biólogos y médicos de la Universidad Austral de Chile creó un proyecto de vigilancia masiva de Coronavirus, enfocado a personas de alto riesgo, asintomáticos y pre-sintomáticos. “Todos los estudios señalan que estos dos tipos de casos son los principales responsables de las transmisiones del virus. Si no somos capaces de detectarlos, es muy difícil de controlar la enfermedad”, explicó el epidemiólogo Claudio Verdugo, Director del Laboratorio de Ecología de Enfermedades de la UACh.

El proyecto

En marzo de este año, aún cuando en Valdivia no había casos diagnosticados de COVID-19, y con solo los primeros infectados en Chile, un equipo de investigadores de las facultades de Ciencias Veterinarias, Medicina, Ciencias y del Centro de Genómica y Biotecnología AUSTRAL-omics de la UACh, decidieron reunirse para ver cómo con su vasta experiencia en técnicas moleculares, epidemiológicas, entre otras, podían aportar y buscar alguna solución a esta pandemia. Fue así como empezaron a trabajar sin descanso, 24/7, en proponer una iniciativa que no solo innova en su forma de testeo, sino que además permite generar un modelo de vigilancia de la enfermedad, replicable en cualquier parte de Chile.

El proyecto ya finalizó sus tres etapas, siendo la primera validar la técnica de muestreo, individual y grupalmente, la segunda aplicarla en un plan piloto, en el que testearon a 450 personas, y la tercera generar un “modelo de flujo de trabajo”, que tal como explica Verdugo es entender los requerimientos para lograr un modelo de vigilancia masivo de Coronavirus para que se pueda replicar en cualquier otro lugar. “Esto implica también saber los costos asociados a este programa, y los volúmenes de muestras con el equipamiento disponible, que en nuestro caso podemos llegar a analizar 17.500 personas mensualmente”, contó.

Innovación en técnica de detección de virus

Analizando la prueba que actualmente se utiliza como oficial (qPCR – TaqMan), los investigadores de la UACh evaluaron que en términos de costo y eficiencia “debido a la alta demanda, en el mediano plazo se prevé escasez de los insumos necesarios, por lo que hemos validado una forma de detección viral alternativa”, destacó Verdugo, quien explicó que el virus del COVID -19 puede detectarse a través de la prueba oficial, que utiliza sonda fluorescente, pero también que existe otra opción usando tinciones fluorescentes.

Fue así como validaron esta técnica de detección en muestras individuales comprobando que, en términos de sensibilidad, ambos métodos son muy similares, con la diferencia del precio. “La tinción fluorescente, que estamos probando, es reconocida por ser una técnica económica y que se ha utilizado por muchos años”, afirmó. Por otra parte, recalcó que este tipo de técnicas, ambas por sonda fluorescente y por tinción fluorescente, es algo que los epidemiólogos conocen muy bien, saben las ventajas y desventajas de cada una y es algo que utilizan de manera usual en la búsqueda de enfermedades de poblaciones en animales. Por lo que aquí lo que hicieron fue utilizar estas mismas técnicas, pero en una pandemia humana obteniendo los resultados positivos. “La sensibilidad clínica y analítica de la prueba por tinción fluorescente hasta ahora es similar, a la sensibilidad de TaqMan (prueba oficial por sonda fluorescente), es decir, que si nosotros correlacionamos los resultados de ambas pruebas, son 100% son iguales”.

Testeo en Pooling: s rápido y 10 veces más barato

Las razones que llevaron al equipo de la UACh a buscar una técnica alternativa de testeo masivo fue que actualmente el testeo es individual y, por lo tanto, caro. Uno de los objetivos de su proyecto fue validar un método de testeos grupales o en pool. De esta manera, se logra testar a la población general, como los asintomáticos, pre-sintomáticos, y personas en alto riesgo de infectarse. Fue así como en la fase dos de la iniciativa, luego de validar dos distintas técnicas de detección, validaron con ambas técnicas un método de testeos masivos en grupos de 5, 10 y 20 muestras.

“Si nuestro foco son los asintomáticos y presintomáticos, la mayoría de las muestras saldrá negativo, por lo que analizar de manera individual es poco eficiente en costos y tiempo”.

“El pool significa que tú puedes analizar 5 o 10 individuos en una sola reacción, reduciendo considerablemente los costos y el tiempo. Hemos calculado que puede llegar a ser hasta 10 veces más barato que el muestreo de manera individual. Solo si un pool es positivo, analizas individualmente aquellas muestras de ese grupo por separado”, explicó Verdugo.

Validación en programa piloto

Para validar la muestra fuera del laboratorio, los científicos de la Universidad Austral de Chile pusieron a prueba la técnica en un plan piloto. “Usamos ambas técnicas, la oficial y la alternativa, primero individualmente y luego en pool, previa aprobación del comité ético científico. Luego muestreamos a personal del Ejercito de Chile y de personal de salud de todos los hospitales de la región que al menos tuvieran un caso de COVID-19 confirmado. En total fueron 450 personas en riesgo a la infección por el alto grado de exposición y por las funciones críticas que desempeñan”.

El financiamiento para el proyecto lo obtuvieron a través del Gobierno Regional de Los Ríos y de la Universidad Austral de Chile, a través de la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo y Creación Artística (VIDCA) y la Facultad de Ciencias Veterinarias.

Hay que destacar que las tres etapas de esta iniciativa fueron ejecutadas en un tiempo muy breve, desde que se recibieron los aportes financieros hasta la finalización del piloto, entre el 16 de abril y el 12 de mayo.

Modelo de vigilancia epidemiológica masiva del COVID-19

El tercer objetivo y el más relevante, explicó Claudio Verdugo, es el que el plan piloto permitió validar y optimizar las técnicas y decidir por las más costo-efectivas, para generar un modelo de flujo de vigilancia del COVID-19.  “En este plan quiero destacar que la idea no es reemplazar la técnica actual de los sintomáticos enfermos, sino que es salir del eje hospital-enfermo y monitorear a personas en riesgo, pero de forma masiva, esto con el objetivo de controlar el virus primero, y luego, en una etapa post-peak o desescalamiento de crisis, lograr establecer zonas libres de contagio”.

“Más del 50% de las personas son asintomáticas, por lo que es necesario una herramienta efectiva, barata, rápida y masiva que permita detectar y aislar a los enfermos y en este sentido nuestra propuesta, de trabajar con esta técnica alternativa y en pool es una muy buena solución”.

“Además, en este sistema de vigilancia establecimos los criterios de a quienes hay que testar y monitorear de manera prioritaria para evitar la saturación de los sistemas de salud. Es muy distinto el riesgo de los niños, a los de un centro de adulto mayor, o una cárcel o de los familiares del personal de la salud. Y por ello establecimos criterios, y cuál es la presión de muestreo necesaria en cada uno para que este modelo pueda ser replicable en cualquier otro lugar”, dijo Verdugo.

“Sabemos qué equipos e insumos de laboratorio se necesitan, cuánto personal, a quiénes hay que testear y cuánto cuesta”, enfatizó.

Reconocimientos del proyecto

La SEREMI de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación de la Macrozona Sur, Dra. Olga Barbosa, destacó el proyecto indicando: “Primero, este proyecto muestra la innovación y la capacidad técnica científica que tenemos en la Región de Los Ríos. La capacidad de adaptar una herramienta, en un tiempo récord, muestra la versatilidad que tienen los investigadores de la Universidad Austral de Chile a la hora de responder y hacer frente a algo tan impredecible como lo ha sido esta pandemia”.

“Los investigadores usaban estas técnicas, pero en ecología de enfermedades en animales y lograron adaptarla para humanos para diagnosticar el COVID-19, y eso es innovación. Además de que lo hicieron en un tiempo récord”, y agregó que “por otra parte, quisiera destacar que en esta iniciativa el Gobierno Regional y la UACh han puesto a disposición fondos rápidamente”.

“Ahora, algo muy importante es que, sumado a los esfuerzos del gobierno central para controlar la pandemia, este estudio aporta además el testeo de los asintomáticos de la manera lo más rápida posible para seguir evitando contagios”, dijo.

Así también, destacó el bajo costo y la importancia del diagnóstico masivo que proponen, indicando que “esto permite lograr llegar a más personas, algo que en Chile aún no se ha podido hacer. Si bien el Gobierno ha expandido a quienes debe diagnosticar, no se está haciendo de manera masiva, y eso es algo que en otros países se está probando y realmente funciona”.

Finalmente, resaltó: “Realmente es una gran oportunidad no solo para la región, sino para el país. Hemos triangulado las necesidades para que sea una iniciativa que sirva a la autoridad sanitaria, quienes tienen que controlar esta enfermedad, por lo que realmente es una excelente iniciativa. Yo he sido una gran facilitadora para que este proyecto logre realmente aplicarse, ya que es un enorme aporte para lograr hacer frente a esta pandemia a nivel de región y de país”.

Valoración institucional

El Vicerrector de Investigación, Desarrollo y Creación Artística de la UACh, Dr. Hans Richter, destacó: “Realmente todo el equipo de Rectoría y así como el de VIDCA, estamos muy orgullosos, ya que es una de las iniciativas más potente que hemos levantado a nivel institucional en esta crisis sanitaria”.

“Es un proyecto que nos permite independizarnos de la cadena internacional de suministros de diagnóstico, mostrando que a nivel país somos capaces de lograr innovar en soluciones concretas de primer nivel y que beneficiaría no solo a la región sino que a todo Chile, ya que el programa de vigilancia que plantean permite que sea replicable y escalable”.

Por último, finalizó diciendo que “estamos realmente orgullosos del esfuerzo y de todo el trabajo que han realizado nuestros investigadores, no solo de este proyecto, sino de todos nuestros académicos, quienes han trabajado para combatir el COVID-19 de distintas formas, muy duro, sin descanso, fines de semana, en las noches, lo que demuestra que su compromiso va mucho más allá de lo convencional. Y eso refleja también el compromiso que la Universidad tiene con el país”.

Hay que destacar que en un inicio la Facultad de Ciencias Veterianrias dio apoyo al proyecto para el financiamiento de insumos. Es así como su Decano, Dr. Ricardo Enríquez, dijo que “como Facultad estamos muy orgullosos ya que los académicos que lideran este proyecto fueron muy visionarios y por ello financiamos inicialmente parte de su iniciativa. Cuando aún en Chile estaban recién apareciendo los primeros casos de COVID-19 ellos decidieron probar otras alternativas, más baratas y con menos competencia en el mercado respecto a los insumos necesarios, así como también el ver que era importante diagnosticar a tiempo a la población en riesgo, no necesariamente los sintomáticos, sino los profesionales de la salud, los militares y otros”.

“La información epidemiológica que están entregando es muy importante para las autoridades que deben tomar medidas más eficientes de control, por lo que realmente es un excelente trabajo”, destacó.

Así también, contó que la Facultad de Ciencias Veterinarias ha apoyado de manera transversal otras iniciativas en COVID-19, ya que los médicos veterinarios “conocen muy bien la inter-fase hombre animal incorporada en el concepto “one health – una salud” y esta es una epidemia que viene de los animales”.

Equipo multidisciplinario

El equipo que lidera el proyecto corresponde a científicos de la Universidad Austral de Chile de diversas facultades: Anita Plaza, TM, PhD, Biologa Molecular, UACh; Alex Romero, PhD, Biólogo Molecular, UACh; Alfredo Ramírez, MSc, PhD, Biólogo Molecular, UACh; Andrea Silva, PhD, Bióloga Molecular, UACh; Carlos Loncomán, MV, PhD, Virólogo, UACh; Claudio Verdugo, MV, PhD, Epidemiólogo, UACh; Cristóbal Verdugo, MV, MPVM, PhD, Epidemiólogo, UACh; Gerardo Acosta, MV, MSc, PhD, Epidemiólogo, UACh; y Marcela Pérez B, Médico Familiar.