¿Qué es una prueba de PCR?
Una prueba de PCR es un método de laboratorio utilizado en biología molecular y medicina. La prueba se utiliza para la detección directa (y caracterización) de material genético. Los expertos consideran que el método PCR es fácil de realizar, de aplicación universal y sólido.
En el laboratorio, una prueba de PCR consta de dos pasos. En el primer paso, el material genético existente se amplifica mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Esto permite examinar los rastros más pequeños de ADN. Esta es también la razón por la que las pruebas de PCR reaccionan con tanta sensibilidad.
En un segundo paso, el material genético se separa según sus propiedades, se “clasifica” y así se caracteriza. En otras palabras, se determina la estructura fina del ADN.
Hay muchas aplicaciones posibles: los médicos utilizan una prueba de PCR, por ejemplo, para examinar hisopos para detectar la presencia de coronavirus, donaciones de sangre para detectar el VIH o para detectar posibles enfermedades hereditarias en recién nacidos. Las infecciones bacterianas, por ejemplo con el patógeno de la tuberculosis, o las infecciones parasitarias (malaria) también pueden aclararse mediante PCR.
También ayudan a condenar a los perpetradores en medicina forense basándose en sus huellas genéticas o se utilizan como pruebas de paternidad.
¿Cuánto tiempo es válida una prueba PCR?
El resultado de una prueba de PCR suele ser válido durante 48 horas desde el momento en que se toma la muestra.
¿Qué tan confiable es una prueba de PCR?
La PCR es un método de detección probado en el diagnóstico molecular y en la medicina. Se considera el llamado estándar de oro con una tasa de error muy baja. Las pruebas se caracterizan en particular por una sensibilidad y especificidad muy altas.
Sensibilidad significa la confiabilidad con la que una prueba encuentra el material genético que se va a detectar.
Especificidad significa la certeza con la que la prueba determina que el material genético en cuestión no está presente en la muestra.
¿Cuándo funcionan las pruebas PCR para una infección por Sars-CoV-2?
Por regla general, la prueba PCR detecta una infección por corona dos o tres días antes y hasta 20 días después de la aparición de los síntomas. Incluso en personas infectadas que permanecen completamente libres de síntomas, la prueba es eficaz en un momento crítico en el que pueden infectar a otros.
En casos individuales, la detección es posible incluso 60 días después del inicio de los síntomas.
Posibles fuentes de error
La tasa de error en el proceso de copia de ADN es insignificante en la práctica. Aunque las ADN polimerasas nunca están libres de errores, apenas desempeñan un papel en el procedimiento de prueba de PCR.
En la práctica, las posibles fuentes de error residen más bien en la recogida de muestras: por lo tanto, es importante que los hisopos sean realizados por profesionales médicos capacitados. Las muestras de saliva y gárgaras posiblemente podrían reducir la precisión de la prueba, ya que aquí se producen efectos de dilución.
¿Cómo funciona una prueba PCR?
Una prueba PCR la realiza, por ejemplo, un médico de familia o en centros de pruebas especiales. Primero, los médicos o profesionales médicos capacitados toman una muestra. Por lo general, se toma un hisopo del tracto respiratorio superior para la prueba. Por lo general, esto toma la forma de un hisopo bucal o nasofaríngeo.
También es posible hacer gárgaras con una solución de enjuague. Una muestra de sangre no es típica para la detección del coronavirus, pero se utiliza ampliamente, por ejemplo, en el cribado de recién nacidos.
Independientemente del tipo de muestra que se tome, el material genético se encuentra en el bastoncillo de algodón, en la solución de enjuague o en la gota de sangre. Este material de muestra se envía a un laboratorio, donde se aísla y purifica.
Luego, una prueba de PCR se divide en dos pasos:
- PCR: En este paso se amplifica la cantidad de material genético inicial.
Paso 1: PCR – “La reacción en cadena de la polimerasa”
La "PCR" es el primero de dos pasos: aquí es donde se amplifica la cantidad de ADN inicial disponible. Esto se debe a que el material genético sólo puede analizarse una vez que esté disponible en cantidades suficientes. En la mayoría de los casos, se trata de ADN humano; en el caso de las pruebas de coronavirus, se trata de ARN viral.
La abreviatura PCR significa "reacción en cadena de la polimerasa".
¿Qué se necesita para una PCR?
El ADN inicial se coloca en un recipiente de reacción con sustancias especiales. El material genético existente sirve como plantilla, que se copia en presencia de determinadas enzimas (Taq polimerasa) y determinados componentes básicos del ADN.
El proceso de copia se realiza en varias ejecuciones repetitivas (ciclos).
En concreto, se añaden entre sí las siguientes sustancias:
- ADN inicial: Material de muestra que se va a copiar.
- Componentes básicos del ADN: estas son las nucleobases adenina, timina, citosina y guanina.
- ADN polimerasa: enzima que une bloques de construcción de ADN individuales para formar una cadena de ADN bien definida. La hebra recién obtenida es una imagen especular (complementaria) del material de partida original.
- Cebadores: Constan de 16 a 24 pares de bases y sirven como posición inicial y señal de inicio. Los cebadores muestran a la ADN polimerasa en qué posición (del ADN inicial) comienza el proceso de copia.
¿Cómo se realiza una prueba PCR?
Ahora que todas las sustancias necesarias para una PCR están presentes en el recipiente de reacción, puede comenzar el proceso de copia del material genético. Éste se inicia, controla y detiene únicamente mediante la temperatura.
Por lo tanto, el recipiente de reacción se calienta o enfría uno tras otro a diferentes temperaturas. Esto se hace utilizando un dispositivo especial conocido como termociclador. La reacción completa dura entre una y dos horas.
Los pasos individuales de un ciclo de PCR son
- Desnaturalización de las dobles hebras del ADN: la muestra se calienta a unos 90 grados centígrados. Esto separa la doble hebra del ADN original en dos hebras individuales (complementarias).
- Colocación de los cebadores: La temperatura se reduce ligeramente por debajo de 60 grados centígrados. Esto hace que los cebadores (cebador directo, cebador inverso) se unan a posiciones definidas en las correspondientes cadenas de ADN individuales.
Después de completar un ciclo, la temperatura vuelve a subir a unos 90 grados centígrados: el ciclo comienza de nuevo desde el principio.
El método de PCR se puede utilizar para amplificar secuencias de ADN de hasta aproximadamente tres pares de kilobases (kpb). Esto corresponde a unos 3,000 componentes básicos del ADN unidos entre sí para formar una “cadena”. A modo de comparación: el genoma humano almacena los planos y la información para el funcionamiento de la célula en unos tres mil millones de pares de bases; el genoma del coronavirus, en cambio, consta de 30,000 pares de bases. Por lo tanto, una prueba de PCR sólo puede amplificar y examinar secciones cortas del ADN total.
Las cartillas son cruciales
La elección de los cebadores es crucial para el procedimiento de PCR. En el diagnóstico de Sars-CoV-2, por ejemplo, se utilizan varios cebadores (PCR múltiple).
Las pruebas Corona PCR buscan así tres genes de virus diferentes: esto aumenta la especificidad general a casi el 99.99%. Esto significa que con esta alta tasa de aciertos, solo hay una prueba falsa positiva por cada 10,000 pruebas (si las muestras se toman correctamente).
¿Cuánto material genético copiado hay actualmente disponible?
Supongamos que después del primer ciclo hay dos cadenas dobles de ADN idénticas.
Después de cada ciclo, la cantidad de material genético (copiado) se duplica. Por tanto, la cantidad de ADN crece exponencialmente.
Los médicos suelen repetir este proceso entre veinte y treinta veces.
En sentido figurado, esto significa que, aunque al principio en la muestra sólo se encuentre una doble hebra de ADN, después de veinte ciclos ya hay un millón de copias idénticas en el recipiente de reacción.
¿Qué significa el valor Ct?
El número de ciclos de PCR realizados se indica en forma del llamado valor Ct. "Ct" se deriva del término inglés "umbral de ciclo". Este valor Ct permite realizar afirmaciones sobre la cantidad de material genético que se busca.
Con un valor Ct bajo de 20, hay mucho material genético de partida. Sin embargo, si el valor de Ct es alto (alrededor de 30 ciclos), entonces habrá poco ADN. Por lo tanto, el ciclo de PCR debe realizarse con mayor frecuencia.
Paso 2: Electroforesis “Clasificación por tamaño”
Una vez que se dispone de suficiente material genético "enriquecido", se puede realizar la electroforesis. En este proceso, los científicos explotan una propiedad específica del ADN: su carga eléctrica.
Los componentes individuales del ADN están unidos entre sí a través de una columna vertebral de azúcar y fosfato con carga (negativa). Cuanto más larga es una secuencia de ADN particular, mayor es su carga eléctrica.
Esto permite examinar y caracterizar el material genético. En la práctica, una muestra desconocida generalmente se compara con una referencia conocida en una “línea de partida” y se compara entre sí después de un cierto período de tiempo.
Si la “velocidad de migración” es la misma para ambas secuencias, esto significa que lo más probable es que la detección sea positiva: Es muy probable que la detección sea positiva: el gen que está buscando está contenido en la muestra.
Caso especial de coronavirus: preparación de muestras y RT-PCR
La detección del coronavirus es un caso especial. Sars-CoV-2 es uno de los llamados virus de ARN. Esto significa que el material genético del Sars-CoV-2 está presente en forma de ARN (ácido ribonucleico).
El ARN se diferencia del ADN sólo en unos pocos aspectos. Entre otras cosas, se presenta como una sola cadena y se basa en el azúcar ribosa en lugar de 2′-desoxirribosa. La nucleobase timina también se reemplaza por uracilo como cuarta base.
Este ARN viral debe "transcribirse" en ADN antes de una prueba de PCR normal. Este proceso se llama transcripción inversa (RT), de ahí el término RT-PCR. Como parte de este proceso se obtiene una sola hebra de ADNc (“ADN complementario”). En un paso posterior, la cadena única de ADNc se complementa con una segunda cadena de ADN especular.
¿Cuánto tiempo se tarda en obtener el resultado?
Una vez enviada la muestra al laboratorio, normalmente recibirás el resultado en uno o dos días laborables. En los centros de pruebas, que a menudo examinan las muestras directamente in situ, esto también puede llevar unas pocas horas. El plazo depende en gran medida del respectivo centro de pruebas y de su logística.
A pesar de los complejos procesos de trabajo, los laboratorios modernos pueden realizar pruebas de PCR con un alto rendimiento. Los dispositivos automatizados especiales ayudan a realizar las pruebas.
Sin embargo, la prueba de PCR se considera un método de detección comparativamente "lento", pero aún más fiable.
¿Qué pasa si el resultado es positivo?
Si la muestra se toma correctamente, una prueba de PCR positiva significa que existe una probabilidad muy alta de que la persona analizada esté infectada con Sars-CoV-2.
Si se ha confirmado que está infectado con el coronavirus mediante una prueba de PCR, el departamento de salud pública recibirá una notificación del resultado positivo de la prueba del laboratorio correspondiente. En tal caso, el departamento de salud pública ordenará aislamiento o cuarentena.
¿Soy automáticamente contagioso si doy positivo en la prueba de PCR?
Generalmente sí. Pero no siempre. El resultado de una prueba de PCR siempre debe interpretarse en contexto. Una prueba positiva significa, ante todo, que eres portador de material viral.
A veces es útil una prueba de anticuerpos complementaria.
En tales casos, una prueba de anticuerpos proporciona una certeza que confirma la validez de la prueba de PCR. Lo mejor es hablar de esto con su médico. Pueden ayudarle a interpretar correctamente el resultado de la prueba PCR.
¿Qué hacer si el resultado es negativo?
Lo más probable es que un resultado negativo de la prueba de PCR signifique que usted no tenía Covid-19 en el momento en que se tomó la muestra y, por lo tanto, actualmente no es infeccioso. Sin embargo, podría encontrarse en una fase temprana de infección.
Las infecciones por corona normalmente sólo pueden detectarse a partir del segundo o tercer día después de la infección. Por tanto, el resultado no es un pase libre. Por lo tanto, debe seguir respetando las normas de distanciamiento social e higiene y seguir usando una mascarilla FFP2, para su propia protección y la de los demás.
Prueba PCR para niños
Una prueba de PCR para niños no se diferencia de una prueba de PCR para adultos. Tanto la recogida de muestras como la interpretación de los resultados se aplican tanto a niños como a adultos.
¿Cuáles son los riesgos de una prueba PCR?
Una prueba PCR no implica ningún riesgo físico. Algunas personas sólo perciben como perturbadora o desagradable la recogida de la muestra mediante un hisopo nasofaríngeo.
¿Cuánto cuesta una prueba PCR?
Tenga en cuenta: si se ha realizado la prueba en casa y ha obtenido un resultado positivo, debe concertar una cita con su médico de cabecera inmediatamente por teléfono. Su médico discutirá los próximos pasos con usted por teléfono.
Alternativamente, lo mejor es llamar al 116 117 para registrarse para una prueba PCR. Lo ideal sería quedarse en casa hasta la prueba de confirmación para protegerse a sí mismo y a los demás.
