Por qué las pruebas PCR son fiables aunque puedan dar falsos negativos

El test que más se utiliza para la detección del coronavirus es la PCR. Concretamente la RT-PCR, «reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa». Llevamos utilizando esta técnica desde los años ochenta. Es fiable y robusta. Lo que permiten las pruebas PCR es detectar un fragmento de material genético exclusivo del SARS-CoV-2, el coronavirus que causa la COVID-19. Su funcionamiento consiste en facilitar una cascada de reacciones que también ocurren de forma natural en nuestras células.

¿Cómo funciona la PCR?

El procedimiento comienza con la extracción una muestra de la mucosa nasofaríngea del paciente, que es donde se concentra la mayor carga viral.

En el interior del coronavirus se encuentra el material genético del virus en forma de ARN, que fue secuenciado al inicio de la pandemia. La técnica PCR consiste en localizar una secuencia concreta del material genético y hacer copias de ella, lo que sirve como método de detección.

La técnica PCR convencional sirve para detectar ADN, no ARN. El ARN es un tipo de material genético formado por una secuencia de nucleótidos unidos entre sí en una sola hebra, mientras que el ADN está formado por dos hebras unidas, como una cremallera. Las hebras se solapan a la perfección gracias a enlaces químicos específicos entre pares de nucleótidos. Es decir, aunque solo tuviésemos una hebras de la cremallera de ADN, sabríamos cómo es la otra.

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Para transformar el ARN en ADN se usa una enzima llamada polimerasa transcriptasa inversa. Este paso extra se denomina RT por retrotranscripción, por eso la técnica que se está utilizando se llama RT-PCR.

Lo que le sigue es una PCR convencional, la «reacción en cadena de la polimerasa». La polimerasa es una enzima que está presente en todos los seres vivos y que tiene la capacidad de hacer copias de ADN. Esta duplicación ocurre de forma natural en nuestras células; es la que permite que puedan dividirse y tener una copia de ADN idéntica en cada célula hija.

Además de polimerasa se usan otras moléculas llamadas cebadores, cuyo papel es indicar a la polimerasa en qué parte del ADN debe empezar la duplicación. Los cebadores son capaces de señalar fragmentos exclusivos del material genético del virus, de modo que la reacción de la polimerasa solo duplicará las secuencias de ADN si los cebadores las localizan.

El proceso de la PCR se ha automatizado en unas máquinas llamadas termocicladores. Se introduce la muestra junto a las polimerasas, los cebadores y nucleótidos sueltos, que son las piezas con las que se construyen las copias de ADN. El termociclador funciona con ciclos de temperatura, calentando y enfriando. El calor desnaturaliza el ADN, es decir, abre la cremallera de ADN y, al enfriarse, el cebador se une a ella indicando a la polimerasa dónde debe comenzar a duplicar la hebra.

El paso a paso de una PCR - Imagen: Deborah García Bello

Tras varios ciclos de cambio de temperatura se habrán producido miles de copias de ADN en cuestión de minutos. A esto se le llama amplificación. Para detectar si el ADN se ha copiado se usa un tinte fluorescente que permite observar si la cantidad de ADN ha aumentado.

Especificidad y falsos positivos

La PCR que se está utilizando para detectar el SAR-CoV-2 tiene una especificidad muy alta, del 99%. Esto se ha logrado gracias al uso de cebadores específicos y gracias a la localización de una secuencia del genoma del virus que es única y muy estable.

El SARS-CoV-2 va evolucionando con el tiempo, igual que lo hacen los seres vivos. Esto implica que su ARN cambia, va mutando. De hecho, hay diferentes cepas, con ligeras diferencias genéticas. Si usamos un cebador de una de estas regiones del genoma que pudiese haber mutado, el resultado de la RT-PCR podría dar falsos negativos. Por eso ha sido crucial determinar una secuencia del genoma que se mantiene estable a pesar de los cambios evolutivos.

La secuencia del genoma del SARS-CoV-2 que se usa en la PCR es exclusiva de este coronavirus; no se encuentra en otros virus, así que es prácticamente imposible que un virus diferente dé un falso positivo.

Los falsos positivos que se han producido con esta prueba pueden deberse a una mala toma de muestra o a contaminaciones cruzadas con otras muestras.

Sensibilidad y falsos negativos

La sensibilidad de una técnica de medida indica cuál es la cantidad mínima que se puede medir con ella. Por ejemplo, con una cinta métrica en centímetros no se pueden medir milímetros; la cantidad mínima que se puede medir son centímetros.

Por ejemplo, las básculas de cocina suelen medir gramos, por lo que no detectarían miligramos. La sensibilidad depende de la técnica de medida y del aparato que utilicemos. Así, la PCR para el SARS-CoV-2 tiene una sensibilidad comprendida entre el 71% y el 98%.

Aunque la sensibilidad de la PCR es relativamente elevada, pueden darse casos de falsos negativos. La mayoría se deben a que la técnica no es capaz de detectar el coronavirus cuando la carga viral es muy baja. Esto sucede al inicio del contagio, cuando el virus todavía no se ha replicado lo suficiente en el organismo como para ser detectado. Por eso, aunque hayamos tenido un contacto de riesgo, lo mejor es esperar unos días para realizarse una prueba PCR.

La posibilidad de un falso negativo es la razón por la que, aunque el resultado de la PCR sea negativo, se aconseja mantenerse aislado al menos 10 días cuando se ha tenido un contacto de riesgo (15 minutos a menos de dos metros con una persona infectada).

Para qué sirve y para qué no sirve la PCR

La PCR sirve para indicar la presencia del virus en el organismo, por lo que es muy útil para saber si uno se ha contagiado, para estudiar la transmisión del virus y rastrear los casos. Pero apenas ofrece información sobre el estado de la infección. Por eso es habitual combinar la PCR con otros test. Los test serológicos o de anticuerpos sirven para determinar si el sistema inmunitario se ha defendido del coronavirus en el pasado o se está defendiendo en el momento actual, es decir, aporta información sobre cómo evoluciona la enfermedad.