La pandemia del coronavirus SARS-CoV-2, o COVID-19, ha requerido del uso de diferentes técnicas como son la RT-PCR o los test de anticuerpos en los centros sanitarios.

Sin embargo, la saturación de los laboratorios, la escasez de recursos para la extracción del ARN vírico (que ha supuesto un verdadero “cuello de botella”), la no disponibilidad de la tecnología requerida, los no siempre óptimos valores de sensibilidad o especificidad, o los retrasos en los resultados, junto con otros muchos, ha llevado a una situación de colapso que es previsible perdure en los próximos meses.

Como posible solución a los problemas anteriores y para evitar al máximo el contagio (contención) han surgido los test rápidos de antígeno COVID-19, de los cuales no han tardado en hacerse eco múltiples medios de comunicación en las últimas semanas.

En este blog vamos a mostrar cómo funcionan, qué aportan realmente frente a las técnicas anteriores, sus posibles usos, la regulación estricta a la que se someten para su salida al mercado y cómo encajan en la estrategia del Ministerio de Sanidad para la detección de COVID-19.

Cómo funcionan los test rápidos de antígeno COVID-19

Los diferentes test contienen básicamente un hisopo nasofaríngeo, un casete de plástico (llamado comúnmente “bañera”) y un líquido o “buffer”, además de un tubo de extracción, en algunos casos.

El hisopo, una vez sacado de la nariz del paciente, se sitúa dentro del tubo de extracción que contiene líquido de extracción para sacar todo el material adherido al hisopo y finalmente se cargan unas gotas del último sobre el pocillo de carga del casete.

Dentro de este casete hay una membrana donde se producirá la interacción del antígeno de COVID-19 (si está presente) con anticuerpos modificados con partículas de oro. Este inmunocomplejo migra por capilaridad hasta un primer sector, zona de test, donde hay otros anticuerpos/conjugado anti-SARS-CoV-2, pero éstos están unidos a la matriz. La acumulación de inmunocomplejos en esta zona lineal da lugar a una primera banda, sólo si la muestra es positiva (Véase Figura 1).

Esquema de funcionamiento y componentes del test rápido de antígeno COVID-19
Figura 1. Esquema de funcionamiento y componentes del test rápido de antígeno COVID-19 (Ab = anticuerpo).

Como control interno, éste, pero también otros test que se basan en la misma técnica (inmunocromatografía lateral), contienen además un segundo sector, la zona de control, más adelante de la de test, con anticuerpos unidos. Estos, a diferencia de los primeros, no reconocen el antígeno de SARS-CoV-2, sino a los anticuerpos modificados (Figura 1, izquierda). Cuando llega hasta esta zona el sobrante que ha pasado de largo por la zona de test, contenga o no SARS-CoV-2, los anticuerpos modificados serán reconocidos y darán lugar siempre a una banda, indicando que el test funciona y que se ha añadido el volumen necesario (unas gotas) de muestra.

¿No llegan un poco tarde los test rápidos de antígeno para la COVID-19?

Las últimas semanas han salido noticias de grandes compañías farmacéuticas que han sacado al mercado estos kits, pero la realidad es que se han evaluado diferentes test en el último medio año.

En los inicios de la pandemia me sorprendió ver tan solo test de anticuerpo que detectan anticuerpos contra SARS-CoV-2, por lo que era una técnica indirecta y en muchos casos no servía para diagnóstico directo de infección por COVID-19. Sin embargo, parece ser que la producción del antígeno que incorporan estos test era mucho más sencilla, económica y rápida que la generación de anticuerpos, como los usados en los test rápidos de antígeno COVID-19.

La obtención de anticuerpos ha sufrido últimamente una revolución. Mientras que con la tecnología de hibridoma, los linfocitos B inmortalizados son fusionados a células de mieloma, la nueva tecnología hace uso de pollos, de un sistema procariota que hace las veces de fábrica, como es E.coli, y de virus que infectan a esta bacteria, como el fago M13. Esto permite producir grandes cantidades de anticuerpo en unas pocas semanas. El material de partida es sencillo, se utiliza un bazo de pollos a los que se inmuniza con proteínas de SARS-CoV-2.

Esto explica en su origen la evolución rápida que han mostrado estos kits y la presencia de un anticuerpo en los test rápidos de antígeno COVID-19. Este anticuerpo es IgY y es obtenido de pollo. La IgY se ha modificado en laboratorio para que se una de manera muy específica, muy fuerte, al antígeno que deseamos detectar, con mejoras de sensibilidad y especificidad (Somasundaram et al. 2020). Esta IgY ha sido usada también para estudios de vacunas e inmunoterapia.

inmunoglobulinas IgG de humano e IgY de pollo son muy similares. Usados para test rápidos y para inmunoterapia/vacunas anti COVID-19.
Figura 2. Ambas inmunoglobulinas, la IgG de humano y la IgY de pollo son muy similares. Fragmentos del último (scFv y otros) están siendo usados para test rápidos y para inmunoterapia/vacunas anti COVID-19.

Los primeros test de antígeno COVID-19 fueron ya producidos en abril de 2020, pero las sensibilidades muy bajas del 30% dejaban mucho que desear. Sin embargo, la mejora de las IgY, la utilización de anticuerpos contra la proteína N en vez de la S o el uso de diferentes tipos de partículas de oro, junto con el mayor y más profundo conocimiento de la cepa COVID-19 podrían haber contribuido a disponer ahora sí de test rápidos de antígeno COVID-19 específicos y sensibles.

Qué aportan frente a las técnicas actuales y posibles usos

Éste podríamos decir que es el asunto de fondo. ¿Por qué usarlo ahora, a quién y en dónde? La técnica más sensible es la RT-PCR, donde se detecta el ARN del virus. A pesar de ser relativamente rápida (menos de 4 horas), requiere de tecnología avanzada como extractores automáticos de ARN y de equipos de PCR en tiempo real y ocurre a menudo que hay retraso (de días) en la entrega de resultados (Weissleder et al. 2020).

En esos días una persona podría haber infectado de manera exponencial a otras muchas, sobre todo si es el caso de un asintomático, por lo que la contención podría no funcionar.

Por su parte los test de anticuerpo son más rápidos y económicos para el sistema de salud pero, y en el mejor de los casos, los valores de sensibilidad no alcanzan a los de RT-PCR (>95%. Véase el estudio comparativo de Dinnes et al. 2020). En parte esto es debido a que no todo el mundo genera anticuerpos de respuesta a COVID-19: si el test se realiza en los primeros 7 días tras la aparición de síntomas, los anticuerpos IgG o incluso IgM no son detectables y es muy posible que se dé un falso negativo.

En cuanto a la especificidad de los test de anticuerpos, los valores no suelen superar el 90% y con ello la posibilidad de falsos positivos se incrementa, con graves consecuencias para la sobrecarga del sistema sanitario. Algunos de estos test no son específicos de la cepa SARS-CoV-2, y podrían dar positividad por presencia de anticuerpos contra las cepas comunes de coronovirus (229E ,OC43,HKU1 o NL63).

Los test rápidos de antígeno COVID-19 pueden suponer un alivio al congestionamiento sanitario causado por la técnica de RT-PCR. Son rápidos (15 min – 30 min), no requieren ninguna tecnología extra, son económicos y, ahora sí, funcionan ya que algunos muestran valores de sensibilidad del 90% o más y valores de especificidad del 99 o incluso del 100% en los estudios llevados hasta la fecha.

Además, como son sencillos de realizar podrían ser llevados a cabo al lado del paciente, en centros de atención e incluso en otros centros que sean validados en fechas futuras por el ministerio de sanidad.

Sin embargo, debemos ser cautos en cuanto a su uso. La mayoría de test hacen uso de un hisopo nasofaríngeo o incluso de hisopo previamente conservado en medio de transporte vírico (VTM). Esto recluye su uso a centros sanitarios con personal médico preparado. Por otro lado, hay otros que utilizan un hisopo nasal, incluido en el kit, e incluyen hisopos control positivo y negativo.

Pero todavía más importante que lo anterior: ¿Quién debe ser sometido a estos test y cuándo? Los test rápidos de antígeno COVID-19 están diseñados para pacientes sintomáticos, ya que la sensibilidad de los mismos baja para pacientes asintomáticos. No debería sorprendernos ya que cada vez más estudios demuestran que los pacientes asintomáticos podrían tener menor carga viral, lo que significa, menos ARN de virus, menos partículas virales, y con ello menos antígeno del virus, por lo que es más difícil detectarlos.

En cuanto al cuándo es sencillo: en los primeros 7 días tras la aparición de síntomas. Cualquier valor superior podría dar falsos negativos, entre otras razones porque el virus “viaja” en el tracto respiratorio y generalmente más de una semana baja a vías inferiores, por lo que no se puede no detectar ya en zona de naso-faringe.

¿Podrían ser usados para estudios poblacionales? No, porque aun con valores de especificidad del 99% siempre uno de cada 100 sería un falso positivo. ¿Os imagináis lo que esto supondría en zonas de baja prevalencia?

Finalmente, además de test para muestras de exudado nasofaríngeo, ha surgido la idea de partir de saliva. Entre otros, un artículo (Nagura-Ikeda et al. 2020) publicado en la revista JCM, mostraba en el estudio comparativo con diferentes técnicas y 103 pacientes positivos que aunque la saliva sí puede ser sensible en RT-PCR, no lo es cuando se usa con un test rápido de antígeno.

Organismos internacionales reguladores

Para guiar por un lado a los fabricantes de test de diagnóstico de COVID-19, pero también para regular el uso previsto final o los requerimientos de sensibilidad o especificidad, existen a grandes rasgos dos entidades: la FDA en América y la Comisión Europea/CDC/OMS en Europa.

La FDA visto como se ponía el panorama tras el brote tuvo que aprobar un sistema de aprobación rápida de uso de emergencia, conocido como EUA. Solo a partir de mediados de abril exigió a los fabricantes una demostración de la eficacia de los test para los que solicitaban aprobación, lo que puede explicar la evolución favorable de los kits rápido de antígeno en los últimos meses. La FDA propone unos formatos o “template” específicos para test de antígeno, donde regula cosas tan importantes como la interferencia microbiológica, el “hook effect”, y establece mínimos de sensibilidad del 80%.

Me parece realmente interesante que haya un “template” específicamente dedicado al uso diagnóstico previsto fuera de laboratorio, porque debido a que algunos test podrían ser realizados por gente menos preparada que un médico, le añade un “plus” de exigencia, como que el test deberá disponer de controles negativo y positivo, o una sensibilidad superior al 90% en algunos casos.

Esta separación que hace la FDA no debería ser menospreciada. Le están dando una importancia absoluta de cara a lo que se nos viene, esto es, la realización de test rápidos extra-hospitalarios e incluso la co-existencia de los mismos con el pasaporte electrónico controlado con aplicaciones móviles, para las que la FDA tiene también su regulación. A fecha de hoy solo 4 test rápidos han recibido la aprobación de la FDA.

En cuanto a Europa, mucho ha pasado desde Abril donde solo autorizaban la PCR y de hecho muchos test rápidos de antígeno han recibido ya su marcado CE. Para ello se ha puesto a disposición de los fabricantes los llamados TPP’s o “Target Product Profiles” que dan indicaciones sobre sensibilidad (> 95%), especificidad (>99%), límite de detección, propósito y población diana, entre otros.

La Autoridad Europea diferencia entre dos situaciones: fase de control (deseable alta especificidad) y fase de desescalada (se prioriza la sensibilidad para asegurar la contención), además de tener en cuenta factores como la prevalencia alta o baja, o la peligrosidad, incluso ilegalidad, de crear dispositivos de uso profesional que lleguen a un usuario final no deseado, como a través de farmacias o venta web directa. A día de hoy decenas de test rápidos de antígeno COVID-19 tienen la marca CE-IVD, con otros muchos en desarrollo.

Estrategia del Ministerio de Sanidad

El Ministerio ha actualizado a fecha 25 de Septiembre su estrategia de detección, vigilancia y control de COVID-19 y en ella incluye el test rápido de antígeno COVID-19 de una manera muy importante. El Ministerio diferencia tres localizaciones posibles en personas sintomáticas:

  • Sin hospitalización, como centros de atención primaria, urgencia ambulatoria u hospitalaria o “puntos específicos de diagnóstico establecidos al efecto”: si los síntomas aparecieron antes o igual de 5 días se debe hacer el test rápido de antígeno COVID-19, no la PCR (sí para > 5 días). Si es positiva confirma diagnóstico, si es negativa descarta la infección activa.
  • Centros sanitarios: se realizará, dependiendo de la disponibilidad, indiferentemente el test rápido o la PCR. Si es en UCI, se recomienda la PCR.
  • Centros sociosanitarios (como residencias para mayores): se realizará el test rápido de antígeno, pero en este caso si es negativo se hará PCR posteriormente en un Hospital. Solo si el tiempo de resultado previsto es menor de 24 horas, entonces sí se recomienda PCR (Hospital).
Algoritmo de trabajo segun la estrategia actualizada del Ministerio de Sanidad

Figura 3. Algoritmo de trabajo según la estrategia actualizada del Ministerio de Sanidad

El test rápido no solo complementa a la PCR, en algunos casos incluso sustituye a la PCR. En su anexo III explica la evolución de estos test rápidos de antígeno COVID-19 y se centra en un estudio que ha sido realizado por el Centro Nacional de Microbiología (CNM) con uno de los existentes en el mercado, con valores excelentes de sensibilidad y especificidad que bajan cuando se pasa de pacientes sintomáticos de 5 días a menos de 7 días.

Finalmente, parece aceptable que, dado que ya hay múltiples test rápidos fiables y precisos actualmente en el mercado, se realicen pequeñas evaluaciones a nivel local que impliquen no solo a un hospital, si no a diferentes de ellos, con el objetivo de confirmar la eficacia publicada por los fabricantes, de manera incluso análoga al estudio anteriormente mencionado del CNM, para que la sanidad española se pueda beneficiar de la disponibilidad de diversos test.

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