Hemos desarrollado una tecnología que detecta de forma fiable el virus del ébola en una muestra de sangre siete veces más rápido, diez veces más barato y 700 veces más seguro que hacerlo en un laboratorio. De hecho, la prueba puede utilizarse para detectar cualquier material genético en la sangre, por lo que podría servir para identificar desde la malaria hasta el zika.
Imagina el calor tropical. Llevas un grueso e incómodo traje de plástico que te cubre de pies a cabeza. Solo puedes respirar a través de un respirador; el agua llega en forma de sudor que te resbala por los ojos. Flexionas los dedos dentro de tus gruesos guantes de plástico mientras te acercas a otra persona que podría matarte: un paciente que sufre, tiene fiebre y está empapado, y que quizá padezca la enfermedad por el virus del ébola.
Debes introducirle una aguja en la vena, extraer un vial de sangre y llevarlo a un laboratorio de diagnóstico. Sin embargo, el laboratorio podría estar a varios días de viaje por carretera. Hasta que se reciban los resultados, hay que mantener separado de las personas sanas al paciente, que quizá tenga malaria (sus síntomas son parecidos a los del ébola). Lo pondrán en cuarentena junto con otros casos sospechosos, algunos de los cuales podrían dar positivo en la prueba del ébola.
Al llegar al laboratorio de diagnóstico, la muestra se suma a una cola de cientos de muestras que deben procesarse manualmente. En el punto álgido del brote de ébola de África occidental de 2014, obtener un resultado llevaba cinco días o más. Para cuando Occidente respondió, el plazo se había reducido a entre cinco y ocho horas. Sin embargo, con un costo de 100 dólares estadounidenses por prueba, el gasto seguía siendo prohibitivo. El gasto medio anual en atención sanitaria por persona en la Nigeria rica en petróleo es de unos 118 dólares estadounidenses, pero en Guinea, donde comenzó el último brote de ébola, es de apenas 9 dólares estadounidenses. En el Reino Unido, ronda los 4.000 dólares estadounidenses.
En el caso del ébola, analizar una muestra de sangre para detectar el genoma del virus es el método de diagnóstico más fiable. La cantidad de virus también puede indicar si es probable que el paciente sobreviva o muera. Sin embargo, primero hay que obtener y purificar el genoma del virus para poder realizar la prueba.
Mientras trabajaba en mis propias tecnologías de diagnóstico para enfermedades pulmonares, me pregunté cómo podríamos sustituir este método manual, basado en un laboratorio, por uno sencillo que no lo requiriera. El objetivo era reducir drásticamente el tiempo y el costo sin restar fiabilidad a la prueba. La ciencia básica fue la que nos conduciría a mis colegas y a mí hacia la solución.
Sencillo, pero adecuado para su propósito
El dispositivo que desarrollamos, la plataforma de identificación rápida cuantitativa (QuRapID), se basa en dos principios sencillos: el calor y el color. La congelación rompe las células y libera su contenido. Hacerlo con una máquina (que utiliza un económico ordenador Raspberry Pi) permite obtener el genoma del virus del ébola sin destruirlo durante el proceso.
A continuación, para medir cuántas copias del virus hay en una muestra, normalmente se utiliza una reacción química que produce un tinte verde: cuanto más verde es la muestra, más virus contiene. Sin embargo, la sangre absorbe la luz verde y emite luz roja, de ahí su color. Si se cambian los componentes de la reacción química para que produzcan un tono específico de rojo en vez de un tinte verde, ahora podemos detectar aumentos de ese tono con un sensor de luz controlado por la Raspberry Pi: cuanto más abunda ese tono rojo en la gota de sangre, más virus hay. Al combinar la congelación y el tinte rojo, podemos medir el virus directamente en la gota de sangre.
Todo el proceso consta de solo cinco pasos sencillos y dura 70 minutos o menos: desde el pinchazo hasta obtener una respuesta tipo semáforo.
No es perfecta, pero sí adecuada para su propósito. Aunque los métodos de laboratorio pueden detectar cantidades de virus diez veces menores que las que detecta la plataforma QuRapID, hasta ahora los niveles del virus del ébola en la sangre de pacientes con síntomas han superado ampliamente el límite inferior de detección de QuRapID. Sin embargo, nunca llegamos a probarla en pacientes; en su lugar, la probamos con sangre de vaca a la que habíamos añadido virus del ébola vivo. Durante los 15 meses que nos llevó, desde agosto de 2014, convertir la idea en un instrumento plenamente funcional —cuya eficacia con el virus del ébola vivo se confirmó en noviembre de 2015—, la epidemia de África occidental ya casi había terminado.
Adaptar QuRapID para detectar otras enfermedades
Cuando otra enfermedad muy contagiosa, el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS), llegó a Corea del Sur en agosto de 2015, calculamos que los organismos de salud pública podrían producir una nueva prueba para realizar pruebas de detección a gran escala en tan solo dos semanas. En ese momento, cuando llevábamos menos de 12 meses trabajando en el ébola, todavía no habíamos confirmado que QuRapID pudiera hacer lo que queríamos. Sin embargo, en el futuro, almacenar instrumentos y pruebas para enfermedades de alto riesgo conocidas, como la enfermedad por el virus del ébola, permitiría disponer de capacidad para realizar pruebas de detección a gran escala en cuestión de días o incluso horas.
Sin embargo, el virus del ébola no es la única amenaza. Algunos virus, como el zika, pueden causar enfermedades con niveles de infección mucho menores que los del virus del ébola. Por eso, ahora se busca aumentar aún más la sensibilidad de esta plataforma de pruebas genéticas y desarrollar pruebas para otras enfermedades que amenazan con provocar brotes de gran magnitud.
