Los materiales de referencia de ARN son útiles para estandarizar las pruebas de COVID-19, muestra un estudio
La investigadora del NIST, Megan Cleveland, usa una máquina de PCR para amplificar secuencias de ADN copiándolas varias veces a través de una serie de reacciones químicas. Crédito: M. Cleveland/NIST
Los científicos rastrean y monitorean la circulación del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, utilizando métodos basados en una técnica de laboratorio llamada reacción en cadena de la polimerasa (PCR). También utilizada como la prueba «estándar de oro» para diagnosticar COVID-19 en individuos, la PCR amplifica fragmentos de ADN copiándolos numerosas veces a través de una serie de reacciones químicas. La cantidad de ciclos necesarios para amplificar las secuencias de ADN de interés para que sean detectables por la máquina de PCR, conocida como umbral de ciclo (Ct), es lo que los investigadores y profesionales médicos observan para detectar el virus.
Sin embargo, no todos los laboratorios obtienen los mismos valores Ct (a veces también llamados valores «Cq»). En un esfuerzo por hacer que los resultados sean más comparables entre laboratorios, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) contribuyó a un estudio multiorganizacional que buscaba anclar estos valores de Ct a una muestra de referencia con cantidades conocidas del virus.
Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista PLOS One.
El SARS-CoV-2 es un virus de ARN: su material genético es monocatenario en lugar de bicatenario como el ADN y contiene algunos componentes moleculares diferentes, a saber, uracilo en lugar de timina. Pero la prueba de PCR solo funciona con ADN, y los laboratorios primero deben convertir el ARN en ADN para detectar COVID-19. Para la prueba, el ARN se aísla de la muestra de un paciente y se combina con otros ingredientes, incluidas secuencias cortas de ADN conocidas como cebadores, para transformar el ARN en ADN.
Al realizar una prueba de PCR, los laboratorios a menudo usan el valor Ct para hacer un diagnóstico positivo o negativo de COVID-19. Los laboratorios a menudo establecen un valor Ct de «corte» por encima del cual interpretan y pueden declarar a un paciente «negativo» si el virus no se detecta después de una cierta cantidad de ciclos. Pero a pesar de que diferentes laboratorios pueden detectar con precisión el virus usando sus pruebas de PCR, usan sus propios métodos e instrumentos de prueba, lo que podría conducir a diferentes valores de Ct.
«Puede pensar en ello como hornear galletas en mismo horno, de la misma receta, las galletas que horneas durante 10 minutos probablemente serán más blandas que las galletas horneadas durante 15 minutos, pero si algo en la receta fuera diferente, si el horno no tuviera la misma temperatura, si usaras un tipo diferente de bandeja para hornear, por ejemplo, entonces podría no ser tan comparable», dijo Megan Cleveland, investigadora del NIST y coautora del estudio.
Entonces, para este estudio, un equipo de investigación multiorganizacional se dispuso a explorar cuánto podrían variar los valores de Ct entre diferentes laboratorios cuando realizaron pruebas de PCR en las mismas muestras de referencia que contenían cantidades conocidas del virus SARS-CoV-2. Un grupo de organizaciones e instituciones dirigidas por INSTAND, una sociedad científica interdisciplinaria de Alemania que promueve la garantía de calidad en los laboratorios médicos, desarrolló dos materiales de referencia con concentraciones cuidadosamente medidas del ARN del SARS-CoV-2. El RM 1 tenía una carga viral estimada de 10 millones (107) de copias por mililitro y el RM 2 tenía una carga viral estimada de un millón (106 ) de copias por mililitro.
Para garantizar que estos valores fueran precisos, tres Los institutos nacionales de metrología, el Laboratorio Nacional de Medición Química y Biomedida (LGC) del Reino Unido, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB, en Alemania) y el NIST, midieron y validaron los materiales de referencia mediante PCR digital. La PCR digital sigue los mismos pasos que la PCR tradicional pero es una versión más avanzada. En la PCR digital, la muestra se divide en miles de pequeñas gotas. También se agrega un compuesto para que, cuando se detecta el ADN objetivo, emita un brillo, lo que permite a los investigadores confirmar si la muestra es positiva para el coronavirus con la presencia de moléculas fluorescentes.
Los materiales de referencia fueron enviados a un total de 305 laboratorios en Alemania, que arrojaron 1.109 conjuntos de datos para ser analizados. Los valores de Ct diferían entre laboratorios según el sistema de prueba o el equipo de PCR utilizado y las secuencias de ADN objetivo del virus. Por ejemplo, los ensayos de PCR destinados a detectar un gen clave (el gen «N») en el virus COVID-19 tenían un rango de valores de Ct entre 17,6 y 26,9 para RM 1, mientras que para RM 2 el rango estaba entre 20,7 y 30,1. Los rangos entre los dos RM se superponen (20,7 a 26,9) a pesar de que tienen diferentes concentraciones de carga viral, lo que demuestra que no es posible determinar la concentración precisa solo a partir de los valores de Ct, dijo Cleveland.
Las diferencias en Ct Los valores entre laboratorios mostraron la utilidad de los materiales de referencia como una herramienta para ayudar a los laboratorios a comparar y estandarizar sus resultados.
Algunos han visto previamente el valor Ct como una forma de medir la carga viral, la cantidad de virus en un cuerpo de la persona Pero la variación en los valores de Ct entre laboratorios subraya que las dos variables simplemente están correlacionadas entre sí. Por ejemplo, si un individuo tiene una carga viral más alta, entonces su valor de Ct sería bajo porque se necesitarían menos ciclos para amplificar el material genético del virus.
«Un valor de Ct más bajo significa más ADN con el coronavirus comenzando en la muestra. Se correlaciona con la carga viral. Pero el Ct puede variar según el material de extracción o el método utilizado. Todas estas cosas pueden afectar el punto en el que se detecta el ADN», dijo Cleveland.
Sin embargo, mediante el uso de los materiales de referencia apropiados, los valores de Ct pueden convertirse potencialmente en un valor real de concentración de virus en copias por microlitro, lo que sería una forma de cuantificar la carga viral, aunque este no fue el enfoque del estudio. dijo Peter Vallone, investigador y coautor del NIST.
Algunos también han sugerido usar los valores de Ct para determinar qué tan infeccioso es un paciente, otra práctica contra la cual Cleveland advierte. “Hay quienes en el campo intentan decir, por ejemplo, que un valor de Ct superior a 30 significa que una persona tiene COVID, pero no es suficiente para propagar la infección a otra persona. Pero realmente no sabes de qué lado estás. infeccioso o no, con ese valor», dijo Cleveland.
Aunque los valores de Ct por sí solos no determinan qué tan enfermo o infectado está un individuo, comprender estos valores podría ayudar a informar las decisiones sobre el establecimiento de criterios para monitorear a las personas afectadas por el coronavirus. Y los materiales de referencia de ARN pueden ayudar a que estos resultados sean más confiables y comparables.
«Las personas deben usar materiales de referencia bien caracterizados junto con sus métodos de prueba en lugar de confiar solo en los valores de Ct. Por sí solo, el Ct los valores no son fácilmente comparables entre laboratorios de pruebas, pero es beneficioso que los investigadores tengan acceso a materiales de referencia y comprendan su importancia», dijo Cleveland.
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Medición de la sensibilidad de las pruebas de COVID con nuevo material del NIST Más información: Laura Vierbaum et al, materiales de referencia de ARN con cargas definidas de ARN viral de SARS-CoV-2A útil herramienta hacia una mejor armonización de ensayos de PCR, PLOS ONE (2022). DOI: 10.1371/journal.pone.0262656 Información de la revista: PLoS ONE
Proporcionado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología Cita: Los materiales de referencia de ARN son útiles para estandarizar COVID -19 pruebas, programas de estudio (2022, 20 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-rna-materials-standardizing-covid-.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.