La pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) continúa afectando a gran parte del mundo. El conocimiento de las pruebas de diagnóstico para el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) todavía está evolucionando, y es importante una comprensión clara de la naturaleza…
La pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) continúa afectando a gran parte del mundo. El conocimiento de las pruebas de diagnóstico para el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) todavía está evolucionando, y es importante una comprensión clara de la naturaleza de las pruebas y la interpretación de sus hallazgos.
Investigadores han publicado en la revista JAMA un estudio que describe cómo interpretar dos tipos de pruebas de diagnóstico comúnmente utilizadas para las infecciones por SARS-CoV-2: reacción en cadena de la transcriptasa inversa-polimerasa (RT-PCR) y el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas IgM e IgG (ELISA), y cómo los resultados puede variar con el tiempo.
Detección de ARN viral por RT-PCR
Hasta ahora, la prueba más confiable y de uso más común para el diagnóstico de COVID-19 ha sido la prueba de RT-PCR realizada con hisopos nasofaríngeos u otras muestras del tracto respiratorio superior, incluida la torunda de la garganta o, más recientemente, la saliva. Los diferentes fabricantes utilizan una variedad de dianas de genes de ARN, y la mayoría de las pruebas apuntan a 1 o más de los genes de la envoltura ( env ), nucleocápsida ( N ), espiga ( S ), ARN polimerasa dependiente de ARN ( RdRp ) y ORF1 . Las sensibilidades de las pruebas a los genes individuales son comparables según los estudios de comparación, excepto la sonda de cebador RdRp-SARSr (Charité), que tiene una sensibilidad ligeramente menor probablemente debido a un desajuste en el cebador inverso.
En la mayoría de las personas con infección sintomática por COVID-19, el ARN viral en el hisopo nasofaríngeo medido por el umbral del ciclo (Ct) se vuelve detectable desde el primer día de los síntomas y alcanza su punto máximo dentro de la primera semana de aparición de los síntomas. El Ct es el número de ciclos de replicación necesarios para producir una señal fluorescente, con valores de Ct más bajos que representan mayores cargas de ARN viral. Un valor de Ct inferior a 40 se informa clínicamente como PCR positivo. Esta positividad comienza a disminuir en la semana 3 y posteriormente se vuelve indetectable. Sin embargo, los valores de Ct obtenidos en pacientes hospitalizados gravemente enfermos son más bajos que los valores de Ct de los casos leves, y la positividad de la PCR puede persistir más de 3 semanas después del inicio de la enfermedad, cuando la mayoría de los casos leves arrojarán un resultado negativo. Sin embargo, un resultado de PCR 'positivo' refleja solo la detección de ARN viral y no necesariamente indica la presencia de virus viable.
En algunos casos, el ARN viral se ha detectado por RT-PCR incluso después de la semana 6 después de la primera prueba positiva. También se han reportado algunos casos positivos después de 2 pruebas de PCR negativas consecutivas realizadas con 24 horas de diferencia. No está claro si se trata de un error de prueba, reinfección o reactivación. En un estudio de 9 pacientes, los intentos de aislar el virus en cultivo no tuvieron éxito más allá del día 8 del inicio de la enfermedad, lo que se correlaciona con la disminución de la infectividad más allá de la primera semana. Eso es en parte por qué la 'estrategia basada en los síntomas' de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) indica que los trabajadores de la salud pueden regresar al trabajo si 'han pasado al menos 3 días (72 horas) desde la recuperación definida como resolución de fiebre sin el uso de medicamentos para reducir la fiebre y mejoría en los síntomas respiratorios (p. ej., tos, falta de aliento); y, han pasado al menos 10 días desde que aparecieron los primeros síntomas '.
La línea de tiempo de la positividad de la PCR es diferente en muestras distintas de la torunda nasofaríngea. La positividad de la PCR disminuye más lentamente en el esputo y aún puede ser positiva después de que los hisopos nasofaríngeos son negativos. En un estudio, la positividad de la PCR en heces se observó en 55 de 96 pacientes infectados (57%) y se mantuvo positiva en las heces más allá del hisopo nasofaríngeo en una mediana de 4 a 11 días, pero no estuvo relacionada con la gravedad clínica. La persistencia de la PCR en el esputo y las heces fue similar a la evaluada por Wölfel et al.
En un estudio de 205 pacientes con infección confirmada por COVID-19, la positividad de RT-PCR fue más alta en muestras de lavado broncoalveolar (93%), seguida de esputo (72%), torunda nasal (63%) y torunda faríngea (32%) . 5 Los resultados falsos negativos se produjeron principalmente debido al momento inadecuado de la recolección de muestras en relación con el inicio de la enfermedad y la deficiencia en la técnica de muestreo, especialmente de los hisopos nasofaríngeos. La especificidad de la mayoría de las pruebas de RT-PCR es del 100% porque el diseño del cebador es específico de la secuencia del genoma del SARS-CoV-2. Ocasionales resultados falsos positivos pueden ocurrir debido a errores técnicos y contaminación de reactivos.
Detección de anticuerpos contra el SARS-CoV-2
La infección por COVID-19 también se puede detectar indirectamente midiendo la respuesta inmune del huésped a la infección por SARS-CoV-2. El diagnóstico serológico es especialmente importante para pacientes con enfermedad leve a moderada que pueden presentar retraso, más allá de las primeras 2 semanas de inicio de la enfermedad. El diagnóstico serológico también se está convirtiendo en una herramienta importante para comprender el alcance de COVID-19 en la comunidad e identificar a las personas inmunes y potencialmente 'protegidas' contra la infección.
El marcador serológico más sensible y más temprano son los anticuerpos totales, cuyos niveles comienzan a aumentar a partir de la segunda semana del inicio de los síntomas. Aunque se ha descubierto que el ELISA IgM e IgG es positivo incluso al cuarto día después del inicio de los síntomas, se producen niveles más altos en la segunda y tercera semana de enfermedad.
Por ejemplo, la seroconversión de IgM e IgG se produjo en todos los pacientes entre la tercera y cuarta semana del inicio de la enfermedad clínica, medida en 23 pacientes por To et al y 85 pacientes por Xiang et al. Posteriormente, la IgM comienza a disminuir y alcanza niveles más bajos en la semana 5 y casi desaparece en la semana 7, mientras que la IgG persiste más allá de las 7 semanas. En un estudio de 140 pacientes, la sensibilidad combinada de PCR y ELISA de IgM dirigida al antígeno nucleocápsido (NC) fue del 98,6% frente al 51,9% con una sola prueba de PCR. Durante los primeros 5.5 días, la PCR cuantitativa tuvo una tasa de positividad más alta que la IgM, mientras que el ELISA de IgM tuvo una tasa de positividad más alta después del día 5.5 de la enfermedad.
Las pruebas de anticuerpos IgM e IgG basadas en ELISA tienen una especificidad superior al 95% para el diagnóstico de COVID-19. Las pruebas de muestras de suero emparejadas con la PCR inicial y las 2 semanas posteriores pueden aumentar aún más la precisión del diagnóstico. Por lo general, la mayoría de los anticuerpos se producen contra la proteína más abundante del virus, que es el NC. Por lo tanto, las pruebas que detectan anticuerpos contra NC serían las más sensibles. Sin embargo, el dominio de unión al receptor de la proteína S (RBD-S) es la proteína de unión del huésped, y los anticuerpos contra RBD-S serían más específicos y se espera que sean neutralizantes. Por lo tanto, el uso de uno o ambos antígenos para detectar IgG e IgM daría como resultado una alta sensibilidad. Sin embargo, los anticuerpos pueden tener reactividad cruzada con el SARS-CoV y posiblemente con otros coronavirus.
Las pruebas rápidas de punto de atención para la detección de anticuerpos se han desarrollado y comercializado ampliamente y son de calidad variable. Muchos fabricantes no revelan la naturaleza de los antígenos utilizados. Estas pruebas son de naturaleza puramente cualitativa y solo pueden indicar la presencia o ausencia de anticuerpos contra el SARS-CoV-2. La presencia de anticuerpos neutralizantes solo puede confirmarse mediante una prueba de neutralización de reducción de placa. Sin embargo, se ha demostrado que los títulos altos de anticuerpos IgG detectados por ELISA se correlacionan positivamente con anticuerpos neutralizantes. La persistencia a largo plazo y la duración de la protección conferida por los anticuerpos neutralizantes sigue siendo desconocida.
Usando la evidencia disponible, se ha diseñado una línea de tiempo clínicamente útil de marcadores de diagnóstico para la detección de COVID-19. La mayoría de los datos disponibles son para poblaciones adultas que no están inmunocomprometidas. El curso temporal de la positividad de la PCR y la seroconversión puede variar en niños y otros grupos, incluida la gran población de individuos asintomáticos que no se diagnostican sin vigilancia activa. Quedan muchas preguntas, particularmente cuánto tiempo dura la inmunidad potencial en individuos, tanto asintomáticos como sintomáticos, que están infectados con SARS-CoV-2.