Dos becarios de Pew cambian el enfoque de sus laboratorios para reforzar las pruebas de COVID-19 en Chile

Dos exintegrantes analizan los desafíos y el efecto de los esfuerzos en apoyo de la respuesta nacional a la pandemia del coronavirus

Dos becarios de Pew cambian el enfoque de sus laboratorios para reforzar las pruebas de COVID-19 en Chile
Gloria Arriagada
Gloria Arriagada

Gloria Arriagada, Ph.D.
Gloria Arriagada es miembro de la clase de 2007 del Programa de Becarios Latinoamericanos de Pew en Ciencias Biomédicas. Se desempeña como investigadora y profesora asociada en el Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Andrés Bello en Santiago, Chile. Tras completar su beca posdoctoral en el laboratorio de Stephen Goff, en la Universidad de Columbia, Arriagada regresó a Chile en 2012 con recursos adicionales de Pew para continuar con investigaciones independientes.

 
Fernando Bustos
Fernando Bustos

Fernando Bustos, Ph.D.
Fernando Bustos es miembro de la clase de 2015 del Programa de Becarios Latinoamericanos de Pew en Ciencias Biomédicas. Es investigador y profesor asistente en el Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Andrés Bello en Santiago, Chile. Después de finalizar una beca posdoctoral en el laboratorio de Martha Constantine-Paton, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, regresó a Chile en 2019 con recursos adicionales de Pew para establecer su propio laboratorio.

La pandemia del coronavirus llegó a cada rincón del mundo de una manera nunca antes vista, y Latinoamérica no quedó fuera. En Chile, por ejemplo, a partir de julio se contaban más de 300 000 casos de COVID-19, la enfermedad provocada por el virus SARS-CoV-2. Y, a medida que continúa aumentando la cifra de casos, es fundamental contar con pruebas rápidas, eficaces y exactas.

Dos exintegrantes del Programa de Becarios Latinoamericanos de Pew en Ciencias Biomédicas forman parte de una campaña crítica para reforzar los diagnósticos en Chile. Gloria Arriagada y Fernando Bustos, ambos investigadores y profesores de la Universidad Andrés Bello en Santiago, rápidamente convirtieron sus laboratorios en la universidad a fin de analizar muestras de pacientes para identificar la presencia de infecciones por SARS-CoV-2.

Recientemente, estos dos expertos analizaron los desafíos que enfrentaron al responder a esta crisis de salud pública y su impacto en la región. Sus respuestas se editaron por razones de extensión y claridad.

Para las pruebas de COVID-19, los investigadores de la Universidad Andrés Bello utilizan gradillas magnéticas a fin de aislar y purificar los genomas virales con el objetivo de detectar la presencia de SARS-CoV-2.
Cortesía de Gloria Arriagada

P. ¿En qué se centraban sus investigaciones antes de la pandemia y qué los motivó a cambiar para dedicarse a las pruebas de COVID-19?

Arriagada: Antes de la pandemia, mis investigaciones se centraban en la relación entre los virus y sus hospederos. Específicamente, investigaba los retrovirus endógenos —genomas virales que se integraron a nuestro ADN— y cómo pueden afectar las células y ser factores responsables de enfermedades.

Nuestra motivación para centrarnos en las pruebas de COVID-19 fue en respuesta al llamado del Gobierno chileno para ampliar la capacidad de análisis. Muchos hospitales en todo el país se encuentran casi al límite atendiendo a pacientes con COVID-19, por lo que necesitan recurrir a laboratorios externos para hacer las pruebas. Consciente de que el sistema sanitario nacional no podía solo con toda esta carga, el Gobierno recurrió a laboratorios universitarios con los conocimientos, la experiencia y el equipamiento adecuados —como el nuestro— para ayudar a satisfacer la demanda.

Bustos: Mis investigaciones habituales se centran en los genes asociados con los trastornos del espectro autista. Por ejemplo, a fin de conocer más acerca de la función de determinados genes, los manipulo empleando la tecnología de modificación genética CRISPR-Cas9 para ver si el fenotipo resultante se asemeja al autismo.

Regresé a Chile en febrero de 2019 tras completar mi beca posdoctoral en el Laboratorio Constantine-Paton, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Para poner en perspectiva la situación actual con respecto a las pruebas, el Instituto Broad del MIT y Harvard tiene capacidad para efectuar unas 35 000 pruebas de COVID-19 por día. En comparación con la cantidad diaria de Chile de 12 000-21 000 pruebas en todo el país, nuestra intención era reforzar las pruebas de COVID-19 y proporcionar diagnósticos exactos con la mayor rapidez posible.

Los investigadores del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Andrés Bello en Santiago, Chile, analizan muestras de pacientes para identificar la presencia del SARS-CoV-2, el virus causante de la COVID-19.
Cortesía de Fernando Bustos

P. ¿Cuáles son algunos de los desafíos que enfrentaron en sus laboratorios durante la conversión para poder hacer las pruebas de COVID-19?

Arriagada: Debido a que en nuestros laboratorios nos dedicamos a la investigación académica en lugar de las pruebas clínicas, enfrentamos varios desafíos durante el cambio al trabajo diagnóstico. Primero, tuvimos que obtener la autorización del Gobierno chileno y comenzar a trabajar de inmediato en las pruebas en apenas dos semanas. Segundo, lidiamos con barreras administrativas, porque debemos introducir los datos manualmente. Esto nos limita a una producción aproximada de 160 pruebas por día, pero también garantiza que brindamos resultados en el día.

Pero tal vez nuestro mayor desafío consista en hacer el seguimiento de los datos de los pacientes y asegurar la exactitud de los resultados. Por ejemplo, puede haber contaminación cruzada cuando una de las muestras extraídas tiene un alto grado de positividad; solo hace falta una gota minúscula de la muestra positiva para alterar la muestra negativa, lo que puede derivar en resultados inexactos. Teniendo esto en cuenta, es esencial tomarnos el tiempo necesario para analizar y revisar meticulosamente las muestras.

Fernando Bustos se pone el equipo de protección personal, incluidos los guantes y una mascarilla modificada, como preparación para analizar muestras de pacientes.
Cortesía de Fernando Bustos

Bustos: Otro gran desafío es el hecho de que, durante muchos años, ha habido una falta de inversión en ciencias e investigaciones en nuestro país. Por lo tanto, en nuestro laboratorio, al igual que en otros de Chile, puede haber limitaciones con respecto a lo que podemos hacer y qué tan rápido podemos hacerlo, ya que no siempre contamos con los recursos necesarios. Como resultado, no tuvimos más alternativa que ser innovadores.

Por ejemplo, cuando ya no conseguimos mascarillas de grado médico N95, tuvimos que encontrar maneras de protegernos de la infección mientras trabajábamos. Encontramos la respuesta en el trabajo de otro miembro de la red biomédica de Pew, Manu Prakash, becario biomédico de Pew en 2013 y profesor adjunto de la Universidad de Stanford. Él desarrolló la “neumomascarilla”, una mascarilla de esnórquel modificada como forma de equipo de protección personal (PPE).

Prakash publicó las instrucciones para fabricar la mascarilla en Internet —gratis— y nosotros logramos imprimir la toma de ventilación, que actúa como un reemplazo del tubo de esnórquel, con una impresora 3D. Por suerte, recientemente habíamos adquirido una impresora 3D gracias al financiamiento de Pew, y esta mascarilla fue una alternativa excelente que nos permitió trabajar más cómodos.

En otro ejemplo, a nivel nacional, hemos tenido dificultades para conseguir suficientes gradillas magnéticas y, cuando las conseguimos, eran sumamente costosas (entre US$500 y US$800). Estas gradillas constituyen una herramienta importante para aislar y purificar los genomas virales de las muestras, lo que nos permite efectuar las pruebas de COVID-19. En su lugar, diseñamos una versión similar que pudimos reproducir con nuestra impresora 3D a un costo menor (aproximadamente US$50) y distribuirlas a laboratorios diagnósticos en hospitales y universidades de todo el país.

P. ¿Cómo afectaron estas pruebas a la comunidad local?

Arriagada: Creo que nuestros esfuerzos han tenido un efecto enorme, no solo en el sistema sanitario del país, sino también al ayudar a que los chilenos comprendan los aportes importantes que pueden brindar los científicos. Esta pandemia sin precedentes puede ayudar a justificar la necesidad de una mayor inversión en investigaciones y ciencias de aquí en adelante.

Bustos: Cuando pensamos en cómo esta pandemia puede afectar a familias y vecindarios enteros, o incluso la región en su totalidad, nos damos cuenta de la importancia del trabajo que realizamos para asegurarnos de que las personas no transmitan el virus y puedan dañar a otras. Por ejemplo, muchas familias de vecindarios de bajos recursos están compuestas por 20 o 30 personas que viven bajo un mismo techo, lo que significa que, si una de esas personas contrae COVID-19, es probable que contagie a toda la familia. Por lo tanto, cada resultado individual es importante y puede tener un efecto significativo en toda la comunidad.

P. ¿Qué significa para ustedes y para su trabajo investigativo haber pertenecido a la comunidad científica de Pew?

Arriagada: Recibir mi beca de Pew en 2007 fue una experiencia importante, porque me permitió estudiar en los Estados Unidos y desarrollar mis investigaciones. Hoy en día, contamos con seis exintegrantes de Pew en la Universidad Andrés Bello, y estamos todos conectados mediante la red biomédica de Pew. Fue gratificante desempeñarme como parte del comité regional de nominaciones en Chile para el Programa de Becarios Latinoamericanos de Pew y como presidente desde este año, ya que tuve la oportunidad de conocer a los nuevos candidatos y sus proyectos. Pero, para mí, las amistades que entablé han sido lo más importante.

Bustos: Para mí, significó mucho formar parte de la red de Pew y conocer a científicos talentosos que trabajan para lograr avances fundamentales en ciencia y salud. Algunos me inspiraron a considerar nuevos intereses investigativos, especialmente como resultado de la pandemia actual, por ejemplo, la necesidad de tecnologías de detección más veloces para nuevos virus y una mayor producción de recursos esenciales en apoyo de la ciencia en todo Chile. El apoyo que recibimos de esta comunidad global realmente es de un valor incalculable.