¿Cómo funciona la PCR?https://innovadores.larazon.es/es/como-funciona-la-prueba-pcr-la-instantanea-diagnostica-del-coronavirus/
Básicamente, consiste en amplificar un fragmento del material genético del paciente para observar si contiene material genético (ARN) del virus SARS-CoV-2. En el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), los investigadores del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM-CSIC-UAM), durante siete semanas comprendidas entre mayo y junio, han analizado 10.000 muestras de pacientes de 81 residencias de personas mayores y de 13 residencias de personas con discapacidad de la Comunidad de Madrid.
“Una PCR es una fotografía instantánea en un momento determinado. Lo que ‘miramos’ en una PCR es si una persona tiene el virus o no en ese momento concreto. Puedes ser negativo al tomarte la muestra y después infectarte”, explica la investigadora del CSIC Gemma Rodríguez-Tarduchy, responsable del servicio de Genómica del IIBM-CSIC-UAM.
La prueba PCR (por las siglas en inglés de Polymerase Chain Reaction, o reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica desarrollada en los años 80 del siglo XX por Kary Mullis, quien posteriormente ganaría el premio Nobel. Consiste en replicar de forma específica el material genético extraído a un paciente hasta obtener millones o miles de millones de copias; es decir, hasta conseguir la cantidad suficiente para analizarlo y para que el resultado de ese análisis tenga un alto grado de fiabilidad. Esta capacidad de amplificación la convierte en una herramienta muy útil no sólo en investigación biomédica, sino también en la obtención de un diagnóstico, en análisis criminológicos o en la realización de estudios paleontológicos. Actualmente, las aplicaciones de la técnica PCR son innumerables.
“Muchas veces el problema que nos encontramos cuando tomamos una muestra es el poco material genético del que disponemos para trabajar. Por lo tanto, lo que hace una PCR es amplificar, fotocopiar el material genético a partir de un molde original. Cuantas más fotocopias hago, más cantidad tengo de ese molde original. Una vez que tengo mucho de ese molde, ya soy capaz de analizarlo”, añade.
Fases de una PCR
El ciclo de las pruebas PCR tiene dos grandes partes: obtención de la muestra y realización del análisis. La obtención se compone de tres pasos: toma de la muestra, inactivación del virus y extracción del material genético. Sólo posteriormente es cuando se realiza la técnica de análisis PCR propiamente dicha.
- Primer paso: conseguir la muestra del paciente. El personal sanitario introduce un hisopo (bastoncillo) por la vía nasofaríngea del paciente hasta tomar la muestra. Este hisopo se inserta en un tubo identificado con un código que permite la trazabilidad de la muestra. Además, en su interior, el tubo contiene un líquido que estabiliza la muestra y la conserva.
- Segundo paso: inactivar la muestra. Consiste en anular la capacidad contagiosa del virus en un laboratorio de contención biológica de nivel 3. Este paso se realiza en colaboración con el Departamento de Medicina Preventiva, Salud Pública y Microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid. “Cuando la muestra llega al laboratorio, como no sabemos si es infectiva o no, lo primero que tenemos que hacer es inactivarla. La inactivación simplemente consiste en añadir un buffer, un líquido que inactiva el virus. El material genético permanece, pero el virus deja de ser infectivo”, indica Rodríguez-Tarduchy.
- Tercer paso: extraer el material genético. Al ser tomada directamente del paciente, la muestra contiene tanto células del individuo, con sus proteínas, ADN y ARN, como ARN y proteínas virales (en el caso de que la persona esté infectada). “Los virus infectan las células para multiplicarse, es decir, inyectan su material genético (ARN en este caso) dentro de esas células. Por eso tenemos que romper la célula infectada y la cápside del virus para liberar su ARN”, añade la investigadora. Se emplea para ello una solución (buffer de lisis) que produce la rotura y libera el material genético.
- El siguiente paso consiste en separar el ARN del resto de componentes celulares, es decir, “únicamente nos interesa el material genético, nuestro molde para la PCR”, explica.
Para conseguir aislar el material genético (ARN) del resto de elementos, entran en escena dos robots especializados que posee el IIBM gracias a una donación de la empresa Alantra para este fin, y que permiten procesar, en algo más de una hora, 96 muestras de manera simultánea.
El procedimiento de separación es laborioso, según explica Rosa Guerrero, investigadora del IIBM y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER): “primero vertimos bolitas magnéticas en la muestra de cada paciente, y después la introducimos en el robot. Lo que hace el robot es agitar las muestras con las bolitas magnéticas, que llevan asociadas una sustancia química para que éstas se unan al material genético. El robot introduce barritas metálicas en cada pocillo de reacción. De esta manera, mediante la fuerza magnética retiene el material genético unido a las bolitas magnéticas, mientras que el resto de material es expulsado. Tras sucesivos lavados para eliminar todo aquello que pudiera interferir o contaminar la identificación posterior, lo que hacemos es obtener el material genético limpio para hacer la determinación del ARN viral”.