KleinScale PCR diagnostico

PCR, que es y que diagnostica?

En los últimos meses hemos tenido que aprender, como en un curso acelerado, nuevos términos que no formaban parte de nuestro vocabulario diario, entre ellos, uno que se repite en todos los medios de comunicación, PCR (Polymerase Chain Reaction) o RCP (Reacción en Cadena de la Polimerasa), en español.

La introducción, en 1985, de esta técnica de análisis en los laboratorios, revolucionó la biología molecular, ya que permite de una forma relativamente sencilla y rápida obtener millones de copias de una determinada secuencia de ADN. La pandemia de Covid-19 nos ha hecho conscientes de la relevancia de esta técnica fundamental en los campos de la ciencia y el diagnóstico.

Kary Mulllis, su principal desarrollador, recibió por ello el premio Nobel de Química en 1993.

La pandemia de Covid-19 nos ha hecho conscientes de la relevancia de esta técnica fundamental en los campos de la ciencia y el diagnóstico.

Pero que significa PCR?

El diccionario del NIH (Natitonal Institutes of Health) define PCR como un método de laboratorio que permite hacer muchas copias de un fragmento determinado de ADN a partir de una muestra que tiene cantidades diminutas de este.

KleinScale PCR cadena de ADN

Se usa para identificar determinados cambios en un gen o cromosoma que ayudan a detectar y diagnosticar una afección genética o una enfermedad, como el cáncer, el VIH por ejemplo.

La técnica se basa en la actividad de la enzima ADN polimerasa, que es capaz de fabricar la cadena de ADN complementaria a partir de otra existente. Gracias a ello, esta técnica, permite realizar in vitro la replicación del ADN que tiene lugar cuando una célula se duplica.

KleinScale PCR cadena de polimerasa

La técnica PCR, presenta importantes ventajas para la identificación de fragmentos de ADN de determinadas bacterias, virus o microorganismos con el objetivo de diagnosticar una infección.

Cual es el objetivo de una PCR?

Mediante la PCR se localiza y amplifica un fragmento de un ácido nucleico que, en el coronavirus por ejemplo, es una molécula de ARN.

En este caso, se emplea transcriptasa inversa (un tipo de ADN-polimerasa) para generar una copia en ADN a partir del ARN del virus. Por ello, esta técnica se denomina RT-PCR (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction; Transcripción Reversa-Reacción en Cadena de la Polimerasa).

La RT-PCR permite la amplificación de una cantidad pequeña de moléculas diana de ARN con gran especificidad. La enzima transcriptasa inversa dentro de la mezcla de reacción transcribe el ARN a cADN el cual será después amplificado por PCR.

Si, tras el análisis en un laboratorio de microbiología de una muestra respiratoria de una persona sospechosa de estar infectada, la prueba detecta ARN del virus, el resultado es positivo y se confirma que esa persona está infectada por el SARS-CoV-2.

Si la técnica de PCR no detecta el material genético del virus, la persona no estaría infectada. 

Además de detectar la presencia de un virus en una muestra, la PCR permite supervisar la cantidad de virus presente, o carga viral, en el organismo de una persona.

En enfermedades como la hepatitis C o las infecciones por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), la carga viral es una buena indicación de lo enferma que puede estar una persona o como está funcionando el medicamento o tratamiento.

Contando con esta información, los médicos pueden determinar cuándo iniciar el tratamiento y la respuesta de la persona al tratamiento, creando un tratamiento personalizado.

PCR y Agua: aplicaciones.

La técnica de PCR presenta claras aplicaciones en el sector de agua. Sin ir más lejos, científicos del instituto de investigación del agua KWR de Holanda, han podido detectar material genético procedente del SARS-COV-2 en aguas residuales gracias a esta tecnología.

Rastreo de aguas residuales como sistema de detección del coronavirus

De manera Nacional, se están desarrollando métodos basados en PCR para detectar la presencia del material genético del virus en aguas residuales, lo que permitiría monitorizar el progreso de infección en una región concreta debido a que el coronavirus deja un rastro genético que se expulsa mediante heces y otros métodos de secreción.

Pero más allá del Coronavirus, esta técnica tiene interesantes aplicaciones para el análisis microbiológico del agua, como por ejemplo, acortar de manera significativa los tiempos de análisis de Legionella en 24/48h. Evidentemente, este no es el único microorganismo susceptible de ser detectado en agua, sino que esta técnica es fundamental para la detección de protozoos y otras bacterias patógenas como la Salmonella, que pueden producir enfermedades de carácter grave.

Además, esta técnica tiene mucho que decir en la detección de virus en aguas, un campo con un amplio margen de mejora, debido a que no son fácilmente detectables mediante los métodos microbiológicos tradicionales de análisis del agua.

En este sentido, la aplicación de PCR es de gran interés para el estudio de la presencia de virus, como el Norovirus, Rotavirus o Hepatitis A en agua.

De manera Nacional, se están desarrollando métodos basados en PCR para detectar la presencia del material genético del virus en aguas residuales, lo que permitiría monitorizar el progreso de infección en una región concreta debido a que el coronavirus deja un rastro genético que se expulsa mediante heces y otros métodos de secreción.

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