Desarrollan láseres para detectar el coronavirus en el aire

• La tecnología LIF permite descubrir en tiempo real los virus presentes en el aire
• El virólogo Antonio Alcamí investiga cómo usarlo para detectar el SARS-CoV-2
• Nuevos métodos de detección en desarrollo mejorarán la efectividad de las PCR

Los detectores de virus en tiempo real podrían suponer una mejora muy importante en la capacidad de frenar el avance de patógenos y la contención de enfermedades como la Covid-19.

Una tecnología láser capaz de analizar en tiempo real las partículas del aire de un espacio concreto y avisar con una alarma de la presencia de los virus especificados (SARS-CoV-2, el coronavirus responsable de la Covid-19, incluido). En directo, muestreando el aire cada segundo, y sin necesidad de tensas horas de espera para el procesado.

Se trata de la tecnología en desarrollo LIF (Laser-Induced Fluorescence, Fluoerescencia Inducida por Láser), un sistema que estudia el espectro de fluorescencia particular que emite cada molécula al haber incidido el láser en ella y que permite distinguir diferentes virus. Su aplicación para detectar el nuevo coronavirus es uno de los diferentes proyectos que están siendo financiados por el Fondo COVID-19 del Ministerio de Ciencia e Innovación.

En virología, hasta hace poco tiempo, los sistemas capaces de medir virus en el aire eran muy escasos. Así lo aseveraba en el último episodio de 'El cazador de cerebros' Antonio Alcamí Pertejo, el Director del Grupo de Inmunidad y Virómica del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa/CSIC (CBMSO/CSIC). La habitual ausencia de suficiente cantidad de microbios en el aire había convertido la investigación del medio de transmisión de estos patógenos transmitidos de forma aérea en un área poco investigada.

Ahora, la presión ejercida por la gran capacidad de transmisión del SARS-CoV-2 por aerosoles ha provocado que se estén desarrollando nuevos sistemas para medir el aire, uno más de los muchos cambios que la Covid-19 está causando en el ámbito científico.

La investigación sobre nuevos métodos de detección, tanto en el aire como en muestras directas, busca superar la capacidad y la eficiencia de las pruebas PCR tal como vimos en el programa de divulgación científica de La 2. El avance en estas tecnologías supondrá un aumento muy importante en la capacidad de detección temprana y en la contención de brotes de Covid-19, salvando potencialmente miles de vidas. Resumimos estos avances a continuación.

Detección en hospitales

El virólogo Antonio Alcamí lidera un grupo de investigación que lleva unos años estudiando métodos para capturar y medir la presencia de virus en el aire. Cuenta con sensores con filtros a los que, tras un rato absorbiendo aire de un espacio determinado, se les aplica una PCR clásica. Pero también busca maneras rápidas e innovadoras de medir el aire, especialmente pensando en entornos hospitalarios. De hecho, su proyecto tiene tres objetivos principales:

• Analizar la prevalencia del SARS-CoV-2 en las diferentes áreas que componen un hospital.
• Optimizar la detección rápida de virus, por ejemplo con nanopartículas identificadoras de RNA y proteínas virales, con métodos capaces de mostrar los resultados de forma colométrica. Alvaro Somoza, IMDEA Nanociencia, Madrid.
• Optimizar la metodología LIF para conseguir que el aparato detecto el espectro de refracción particular de las moléculas de coronavirus. Xavier Rodó, Instituto de Salud Global de Barcelona.

Estas investigaciones se podrían trasladar a entornos urbanos (transportes públicos, comercios, restauración, calles, zonas peatonales...) y también detectarían diferentes virus como el de la gripe u otros de transmisión aérea.

“Estas investigaciones se podrían trasladar a entornos urbanos y serían capaces de detectar diferentes virus“

Vídeo resumen del tercer episodio de la 4ª temporada de El Cazador de Cerebros sobre la respuesta científica a la Covid-19

Las nuevas PCR

Las PCR digitales (dPCR) son el siguiente paso en sensibilidad y precisión de las PCR convencionales, las pruebas más extendidas en la actual pandemia. La bióloga molecular Begoña Aguado explicó sus características en la emisión del episodio 'Investigando contra la Covid-19' de 'El cazador de cerebros' en La 2, el lunes 19 de octubre.

“"Una PCR indica que, a día de hoy, no tienes virus en la parte [del cuerpo] de la que te han extraído la muestra con el bastoncillo", matiza Aguado“

Las PCR amplifican el material genético de las muestras y detectan si existe contenido ARN de los virus objetivo con una tasa de fiabilidad muy alta: "una PCR indica que, a día de hoy, no tienes virus en la parte [del cuerpo] de la que te han extraído la muestra con el bastoncillo", matiza la Supervisora Científica del Servicio de Genómica y Secuenciación Masiva del CBMSO/CSIC. Las PCR digitales se hacen a partir de una muestra similar, pero el método de distribución y amplificación les permite detectar la presencia de hasta una sola molécula del virus RNA o DNA, lo que también permite medir la presencia del virus en personas con cargas virales bajas. De hecho, ella fue una de las firmantes de la memoria para pedir su compra.

Alternativa phi29

Otro de las llamativas técnicas de detección de virus llamada a ser la alternativa a las PCR la está desarrollando el biólogo molecular Miguel de Vega, quien está consiguiendo importantes avances en detección con el legado de la gran científica Margarita Salas: la enzima ADN polimerasa phi29, la que se ha convertido en la patente más rentable de la ciencia española.

La investigación que lidera el Jefe del Grupo de Reparación del DNA Bacteriano en el CBMSO/CSIC conseguirá que se puedan hacer pruebas masivas, rápidas, sensibles, a temperatura ambiente, sin necesidad de equipo o conocimientos especializados y en el mismo lugar donde se extraiga la muestra. Su trabajo es posible que no llegue a tiempo para esta segunda oleada pero, afirma Miguel de Vega, "va a ser necesario para las siguientes pandemias que vendrán".

Más inversión

La misma conclusión se aplica a toda la investigación que se está llevando a cabo para luchar contra la Covid-19: sus descubrimientos y avances no solo se aplicarán para esta guerra contra el coronavirus actual, sino que son imprescindibles para afrontar las que vienen.

Para ello, como insistió el reconocido virólogo Esteban Domingo en el mismo episodio, y como reclama la comunidad científica internacional, es indispensable aumentar la inversión en ciencia e investigación. No solo para reaccionar a los desastres, sino también para estar preparados para afrontarlos e, incluso, para evitarlos completamente.

El episodio 'Investigando contra la Covid-19'

Los avances en nuevos métodos de detección se incluyen en el tercer episodio de la cuarta temporada de 'El cazador de cerebros', a la carta. 'El cazador de cerebros' se emite cada lunes en La 2 a las 19:50 h