La académica de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Daniela Seelenfreund, explicó que el tener que realizar tres etapas de trabajo -extracción del ARN vital, su conversión a ADN, y su amplificación mediante una reacción en cadena de la polimerasa (PCR por su sigla en inglés)- y la necesidad de contar con un equipo especializado para realizarlo, diferencian a este examen de otros, y dan cuenta de lo laborioso del proceso.
PCR es un término que escuchamos todos los días en este contexto de pandemia, y un procedimiento conocido por Daniela Seelenfreund, académica del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, quien explica el ABC de este procedimiento.
Según indica, “el ensayo de la PCR o reacción en cadena de la polimerasa por su sigla en inglés (Polymerase Chain Reaction), fue inventado a comienzos de los años ’80 por el bioquímico norteamericano Kary Mullis, que le valió el Premio Nobel el año 1993”.
Dice que la técnica de PCR «permite obtener en poco tiempo muchísimas copias de una secuencia de ADN de interés, lo que se conoce como amplificación. El concepto base que subyace a esta técnica es la utilización de la enzima denominada ADN polimerasa y que duplica el material genético en las células de todos los organismos cuando éstas se dividen”.
La técnica utilizada para realizar la PCR “consiste en colocar la enzima ADN polimerasa en un pequeño tubo de ensayo en presencia de cantidades mínimas del material genético (ADN) y dos secuencias cortas denominadas partidores que delimitarán la secuencia de interés. Luego, una reacción que se lleva a cabo a tres temperaturas distintas, permite la duplicación del material genético de interés, en lo que se define como un ciclo de reacción”.
La repetición de esta reacción, agrega la académica, “lleva al aumento exponencial de la secuencia de interés, que en un inicio puede estar presente en tan solo unas pocas copias”. Ante esto, comenta que “la clave del método de la PCR es que al cabo de alrededor de 30 de estos ciclos, se generan 230 o más de 1000 millones de copias de la secuencia multiplicada en sólo dos o tres horas, producto de la reacción de amplificación”.
La posibilidad de generar tantas copias de una secuencia específica a elección del investigador revolucionó la forma de realizar ciencia en el área biológica, comenta la profesora Seelenfreund, “impactando diversas disciplinas básicas y aplicadas tan diversas como la ecología, la genética, la biotecnología, la biomedicina, la investigación forense e incluso los análisis de laboratorio clínico».
Señala que en este último caso, “la detección del material genético de un patógeno determinado, ya sea de origen bacteriano, fúngico o viral, permite entregar un diagnóstico certero sin necesidad de tener que cultivar primero dicho patógeno para luego realizar pruebas para su identificación mediante técnicas microbiológicas clásicas”.
Genética de los virus
La profesora Daniela Seelenfreund indica que a diferencia de los organismos vivos cuyo material genético es siempre ADN, los virus poseen material genético que puede ser ya sea ADN o una molécula similar denominada ARN.
“Los virus de la familia de los coronavirus como el SARS-CoV-2 poseen ARN como material genético”, explica, añadiendo que “para el análisis de estos patógenos es necesario realizar una etapa previa al ensayo de la PCR, la cual consiste en convertir el material genético viral de ARN en ADN, que requiere de enzimas y reactivos adicionales muy específicos”. En términos técnicos, esta PCR modificada se conoce como RT-PCR, comenta Seelenfreund.
La académica explica que en la práctica, el ensayo estándar de detección del virus de SARS-CoV-2 “consiste en una primera etapa de extracción del ARN viral, una segunda etapa de conversión de ARN a ADN, y finalmente una amplificación mediante PCR”.
“El requerimiento de una etapa adicional en el protocolo de análisis, la necesidad de contar con un equipo que cambie cíclicamente las temperaturas requeridas, y por supuesto, la necesidad de personal calificado con experticia en el manejo de estas técnicas de laboratorio bastante sofisticadas, explican la dificultad de entregar resultados rápidamente y en suficiente número en tiempos de pandemia”, finaliza Daniela Seelenfreund.
Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas
