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Articulo de Divulgación
Por Liliana María Limón Mazo, Jürgen Mahlknecht y Mario Álvarez

El coronavirus es parte de nuestro nuevo día a día y el tener un registro de los casos positivos en nuestro país es importante para que los tomadores de decisiones puedan proteger a la población en la mayor medida posible. Con pruebas costosas y poco accesibles es difícil tener un registro de la verdadera magnitud de la pandemia de COVID-19 en una región.

La pandemia de COVID-19 ha cambiado el mundo de manera drástica. Hoy, después de más de dos años, nuestras sociedades continúan aprendiendo a vivir con esta enfermedad, y los científicos alrededor del mundo siguen estudiando al SARS-CoV-2, el agente viral causal de la COVID-19, para aprender más de él, para desarrollar más y mejores medicamentos contra él, o desarrollar nuevas técnicas de detección.

Se sabe que este coronavirus se esparce por medio del aire, en gotas de saliva de personas infectadas que recorren grandes distancias en el viento. Sin embargo, muchos investigadores han demostrado que el virus también se encuentra en el agua y puede sobrevivir por hasta una semana en un clima templado en agua.

Sabiendo que el coronavirus puede existir y vivir en otros ambientes además del aire, abre un nuevo camino en posibilidades para el estudio, detección y monitoreo de la enfermedad. En la literatura, múltiples autores consideran que la identificación de SARS-CoV-2 en agua residual puede ser utilizada como una herramienta de análisis epidemiológico para determinar el nivel de prevalencia de COVID-19 en poblaciones enteras y seguir el avance de la pandemia por regiones y en el tiempo.

Estos hallazgos pueden inspirar el desarrollo de otras estrategias innovadoras de detección de COVID-19 que deriven en pruebas muy precisas y más accesibles económicamente.

A partir de un proyecto financiado por el CONACYT, nosotros evaluamos la presencia de SARS-CoV-2 en muestras de agua residual en múltiples puntos del Área Metropolitana de Monterrey. Nuestros resultados, recientemente publicados en revistas científicas internacionales, nos motivaron a desarrollar un nuevo concepto de diagnóstico de infección por SARS-CoV-2 a partir de muestras grupales de “agua residual” derivada del lavado de cubrebocas usados. Es decir, por esta nueva estrategia, podemos detectar la presencia de SARS-CoV-2 en subpoblaciones, usando técnicas de pooling y lavado de cubrebocas usados. Esta es una estrategia diagnóstica de bajo costo y confiable que puede proveer a los tomadores de decisiones con información importante para frenar el esparcimiento del virus en una comunidad de pequeño o mediano tamaño (una empresa, una escuela, una ciudad).

Técnica pooling de cubrebocas y su papel en la reducción de costos de diagnóstico

La técnica de pooling de cubrebocas consiste en la obtención de muestras de “agua residual” derivadas de cubrebocas usados por un grupo de personas para realizar un solo análisis diagnóstico de las personas del grupo. La idea es muy simple (Figura 1). El primer paso del proceso consiste en la recolección de cubrebocas usadas de un grupo de personas (digamos todos los empleados de un departamento de una empresa) para posteriormente colocarlos en un sistema cerrado con agua a 64°C para la desactivación del virus. Este procedimiento genera un “agua residual” que contiene muestras de saliva combinada de todas las personas del grupo. Las muestras de pooling de cubrebocas, representativas de la saliva del grupo, son sometidas a un proceso de concentración y posteriormente a una prueba cuantitativa de PCR. Si la prueba es positiva, sabemos que al menos una persona en el grupo está infectada por SARS-CoV-2. En ese caso, todos los miembros del grupo deben ser analizados individualmente. Si la muestra grupal derivada del pooling de cubrebocas resulta negativa, entonces todo el grupo puede presumirse libre de COVID-19.  En principio, esta prueba puede utilizarse para la detección de pacientes asintomáticos. Nuestros resultados preliminares sugieren que la estrategia de pooling de cubrebocas podría identificar confiablemente la presencia de un positivo en pooles de entre 10 y 20 personas.

Figura 1. Diagrama de proceso de elaboración de pruebas con metodología pooling.

Potencial como herramienta epidemiológica

La combinación de la tecnología del pooling para el desarrollo de una prueba SARS-CoV-2 en subpoblaciones, puede ayudar a la sociedad a reducir los niveles de infección por COVID-19, creando pronósticos y ayudando a los líderes de empresas y de gobierno a tomar decisiones fundamentadas que garanticen nuestro bienestar.

Autores

Liliana María Limón Mazo. A01740095@itesm.mx. Ingeniería en Bionegocios (2020) por el Tecnológico de Monterrey. Estudiante de Maestría en Ciencias de la Ingeniería con especialidad en Uso del Agua y Tecnología (2022).

Jürgen Mahlknecht. jurgen@tec.mx. Doctor en Geociencias (2003) por la Universität für Bodenkultur Wien, Austria. Profesor Investigador. Investigador Nacional Nivel II. Coordinador del Grupo de Enfoque Estratégico en Ciencia y Tecnología del Agua, Escuela de Ingeniería y Ciencias.

Mario M. Álvarez. mario.alvarez@tec.mx. Doctor en Ingeniería Bioquímica por la Rutgers University, EEUU. Profesor Investigador Insignia Rómulo Garza 2016. Investigador Nacional Nivel III. Coordinador del Laboratorio en Ingeniería Biomédica, Escuela de Ingeniería y Ciencias.

¿Quieres saber más?

  • Mahlknecht, J., Reyes, D. A. P., Ramos, E., Reyes, L. M., Álvarez, M. M. (2021). The presence of SARS-CoV-2 RNA in different freshwater environments in urban settings determined by RT-qPCR: Implications for water safety. Science of the Total Environment, 784, 147183. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147183
  • Padilla-Reyes, D. A., Álvarez, M. M., Mora, A., Cervantes-Avilés, P. A., Kumar, M., Loge, F. J., Mahlknecht, J. (2022). Acquired insights from the long-term surveillance of SARS-CoV-2 RNA for COVID-19 monitoring: The case of Monterrey Metropolitan Area (Mexico). Environmental Research, 112967. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.112967
  • Buonerba, A., Corpuz, M. V. A., Ballesteros, F., Choo, K.-H., Hasan, S. W., Korshin, G. V., Belgiorno, V., Barceló, D., & Naddeo, V. (2021). Coronavirus in water media: Analysis, fate, disinfection, and epidemiological applications. Journal of Hazardous Materials, 415, 125580. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125580
  • Hogan, C. A., Sahoo, M. K., & Pinsky, B. A.. (2020). Sample Pooling as a Strategy to Detect Community Transmission of SARS-CoV-2. JAMA, 323(19), 1967. https://doi.org/10.1001/jama.2020.5445
  • De Salazar, A., Aguilera, A., Trastoy, R., Fuentes, A., Alados, J. C., Causse, M., Galán, J. C., Moreno, A., Trigo, M., Pérez-Ruiz, M., Roldán, C., Pena, M. J., Bernal, S., Serrano-Conde, E., Barbeito, G., Torres, E., Riazzo, C., Cortes-Cuevas, J. L., Chueca, N., García, F. (2020). Sample pooling for SARS-CoV-2 RT-PCR screening. Clinical Microbiology and Infection, 26(12), 1687.e1–1687.e5. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2020.09.008

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