Evaluación de técnicas serológicas para el diagnóstico de infección por SARS-CoV-2 y del tratamiento con suero de convalecientes

Autores:

Lucía García San Miguel.

Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias, Ministerio de Sanidad.

Agustín Portela Moreira.

Jefe del Servicio de Biotecnología, Departamento de Medicamentos de Uso Humano de la AEMPS.

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Se presentan los resultados de los primeros estudios de validación de varias técnicas serológicas, que pueden ser de gran utilidad diagnóstica como complemento a las técnicas de detección de RNA viral y que además ofrecen evidencia sobre la dinámica de la respuesta de anticuerpos. Asimismo, se presentan los resultados del primer estudio con plasma de convalecientes que refuerza el papel de la inmunidad en esta infección y abre la esperanza al uso de este tratamiento para los enfermos.

Características serológicas de la infección por SARS-CoV-2 desde la exposición al inicio de síntomas⁽¹⁾.

Se evalúa la dinámica de generación de anticuerpos en un grupo de 80 pacientes hospitalizados con COVID-19 confirmado en Beijin y se utilizan como controles sueros de 300 voluntarios sanos. Se ensayan en paralelo tres técnicas comerciales diferentes (ELISA, inmunoensayo con oro coloidal y quimioluminiscencia) con nucleoproteínas recombinantes como sustrato, que dan resultados similares. Se detectaron anticuerpos totales en 98,8% de los casos, IgM en 93,8% e IgG en 93,8% de los casos. En el único caso en que la detección de Anticuerpos totales (Ab) fue negativa, la última muestra que se puedo obtener fue en el día 7 tras el inicio de síntomas. El tiempo mediano hasta la detección de Ab, IgM e IgG fueron 15, 18 y 20 días tras la exposición, y 9, 10 y 12 días tras el inicio de síntomas, respectivamente. Se observa un aumento de los anticuerpos a partir del 6º día post inicio de síntomas a la vez que se observa un descenso de la carga viral. La sensibilidad diagnóstica de estos tests en los días 0 a 7 tras el inicio de los síntomas fue del 64,1% para Ab y 33,3% para IgM e IgG, y a los 15 días fue del 100%, 96,7% y 93,3%, respectivamente. No se observaron diferencias significativas en relación a la edad, la carga viral al inicio o el riesgo de enfermedad grave de los pacientes.

Comentario: este estudio demuestra la generación de anticuerpos en etapas tempranas de la enfermedad, con una dinámica similar a la observada en SARS-CoV-1. Hacen falta más estudios para conocer si estos anticuerpos se mantienen a niveles adecuados a lo largo del tiempo. Las técnicas presentadas parecen de gran utilidad para el diagnóstico de COVID-19. Se necesitan más estudios para determinar su utilidad en casos de infecciones asintomáticas. Dado que la totalidad de la población carecía de anticuerpos antes de la pandemia, la detección de Anticuerpos totales sería válida para diagnosticar la infección reciente en esta fase de la epidemia.

Un ensayo serológico para detectar seroconversiones de SARS-CoV-2 en humanos⁽²⁾.

Se describen dos técnicas de ELISA usando como antígeno bien la proteína S completa, o un fragmento de la misma que incluye el dominio de unión al receptor (RBD) de SARS-CoV-2. Se ensayan frente a sueros de 3 casos de COVID-19. Se usan también 59 sueros de archivo de personas sin infecciones o con infecciones víricas previas recientes (hantavirus, dengue virus, coronavirus NL63) como controles negativos y para explorar la posibilidad de reacciones cruzadas.

Observan la aparición de anticuerpos desde el tercer día post-infección. No se observa reactividad cruzada con otras infecciones, ni siquiera con alphacoronavirus NL63, que usa el mismo receptor que SARS-CoV-2. La respuesta más intensa de anticuerpos se observa frente a la proteína S completa, pero parece que la respuesta neutralizante se relacionaría más con la proteína RBD, que es el lugar de unión con el receptor ACE2. También se observa la generación de IgA y una mayor respuesta de IgG3, en lugar de IgG1, al contrario de lo que ocurre en la gripe.

Comentario: los autores ponen en valor este estudio que abre la posibilidad de utilizar las proteínas recombinantes obtenidas para la generación de vacunas y anticuerpos monoclonales. La ausencia casi completa de reactividad cruzada frente a otros patógenos, incluso otros coronavirus, pone de manifiesto la situación de completa susceptibilidad de la población humana mundial antes de la pandemia.

Respuesta de anticuerpos a SARS-CoV-2 en pacientes con la nueva enfermedad por coronavirus 2019⁽³⁾.

Estudio con 173 pacientes confirmados de COVID-19. Se utilizaron kits de ELISA comerciales que utilizaban como antígeno bien la nucleoproteína o el dominio de unión al receptor de la proteína S. Se detectó seroconversión de anticuerpos totales (Ab), IgM e IgG en el 93,1%, 82,7% y 64,7% respectivamente, de forma secuencial a los 11, 12 y 14 días. A los 7 días menos del 40% tenían anticuerpos detectables, mientras que a los 15 días se detectaron en el 100%, 94,3% y 79,8% (Ab, IgM e IgG respectivamente). Combinando la PCR y la serología se aumentó significativamente la sensibilidad diagnóstica de COVID-19 incluso en la primera semana desde el inicio de los síntomas. El título más alto de Ab se relacionó además con la peor evolución clínica.

Comentario: sugieren que el uso de serologías combinada con PCR puede ser de utilidad en el diagnóstico rutinario de casos e incluso en el manejo clínico.

Respuesta de anticuerpos a SARS-CoV-2 en pacientes con COVID-19: la perspectiva de la aplicación de test serológicos en la práctica clínica⁽⁴⁾.

Este estudio aporta resultados similares a los tres anteriores en cuanto a tiempos de seroconversión para cada anticuerpo, en este caso utilizando una técnica de enzimo-quimio-luminiscencia magnética comercial frente a la nucleoproteína y péptidos de la proteína S. Enfatiza de nuevo el valor de aumentar la sensibilidad diagnóstica de la PCR: en 4 casos de 52 sospechosos (7,7%) en los que la PCR fue negativa, la serología fue positiva y añade el valor del diagnóstico de casos asintomáticos: en un cluster con 148 contactos próximos asintomáticos con PCR negativa, 7 personas fueron diagnosticadas de infección por SARS-CoV-2 mediante serología. Por último, en este estudio se correlacionan los títulos de anticuerpos con la gravedad de los casos, observándose en 23 pacientes graves mayores títulos que en los casos más moderados, aunque las diferencias son sólo significativas para la IgG.

Comentario: este trabajo aporta el valor de la serología para detectar la infección en casos asintomáticos, incluso con PCR negativa. De nuevo se menciona el valor de su uso como pronóstico de gravedad, si bien en este estudio el seguimiento de los casos se realizó hasta el alta hospitalaria, que en los casos graves lógicamente fue más larga, y no se especifica si se ajustó por este factor.

Plasma de convalecientes para el tratamiento de COVID-19: Posibilidades y desafíos⁽⁵⁾.

En un estudio preliminar no controlado en el que se trataron 5 pacientes en estado crítico con transfusiones de plasma de convalecientes, se observó una clara mejoría clínica en todos los casos, lo que abre la posibilidad de la efectividad potencial de este tratamiento, que deberá ser evaluado correctamente en ensayos clínicos.

BIBLIOGRAFÍA:

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2. medRxiv. Fatima Amanat, Daniel Stadlbauer, Shirin Strohmeier, Thi Nguyen, Veronika Chromikova, Meagan McMahon, Kaijun Jiang, Guha Asthagiri-Arunkumar, Denise Jurczyszak, Jose Polanco, Maria Bermudez-Gonzalez, Giulio Kleiner, Teresa Aydillo, Lisa Miorin, Daniel Fierer, Luz Amarilis Lugo, Erna Milunka Kojic, Jonathan Stoever, Sean T.H. Liu, Charlotte Cunningham-Rundles, Philip L. Felgner, Daniel Caplivski, Adolfo Garcia-Sastre, Allen Cheng, Katherine Kedzierska, Olli Vapalahti, Jussi Hepojoki, Viviana Simon, Florian Krammer, Thomas Moran. A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans. 17.03.2020. (aviso: este artículo es ahead of print; no ha sido revisado por pares y desde la plataforma donde está publicado se recomienda no tomar decisiones clínicas basadas en estos resultados) (doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.17.20037713) Disponible en: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.17.20037713v1.
3. Clinical Infectious Diseases. Juanjuan Zhao Jr., Quan Yuan, Haiyan Wang, Wei Liu, Xuejiao Liao, Yingying Su, Xin Wang, Jing Yuan, Tingdong Li, Jinxiu Li, Shen Qian, Congming Hong, Fuxiang Wang, Yingxia Liu, Zhaoqin Wang, Qing He, Zhiyong Li, Bin He, Tianying Zhang, Shengxiang Ge, Lei Liu, Jun Zhang, Ningshao Xia, Zheng Zhang. Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019 (doi: 10.1093/cid/ciaa344). 28.03.2020. Disponible en: https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciaa344/5812996.
4. Antibody responses to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients: the perspective application of serological tests in clinical practice.
5. medRxiv. Quan-xin Long, Hai-jun Deng, Juan Chen, Jieli Hu, Bei-zhong Liu, Pu Liao, Yong Lin, Li-hua Yu, Zhan Mo, Yin-yin Xu, Fang Gong, Gui-cheng Wu, Xian-xiang Zhang, Yao-kai Chen, Zhi-jie Li, Kun Wang, Xiao-li Zhang, Wen-guang Tian, Chang-chun Niu, Qing-jun Yang, Jiang-lin Xiang, Hong-xin Du, Hua-wen Liu, Chunhui Lang, Xiao-he Luo, Shao-bo Wu, Xiao-ping Cui, Zheng Zhou, Jing Wang, Cheng-jun Xue, Xiao-feng Li, Li Wang, Xiao-jun Tang, Yong Zhang, Jing-fu Qiu, Xia-mao Liu, Jin-jing Li, De-chun Zhang, Fan Zhang, Xue-fei Cai, Deqiang Wang, Yuan Hu, Ji-hua Ren, Ni Tang, Ping Liu, Qin Li, Ai-long Huang. Antibody responses to SARS-CoV-2 in COVID-19 patients: the perspective application of serological tests in clinical practice (doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.18.20038018) (aviso: este artículo es ahead of print; no ha sido revisado por pares y desde la plataforma donde está publicado se recomienda no tomar decisiones clínicas basadas en estos resultados) 18.03.2020. Disponible en: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.18.20038018v1.
6. JAMA. John D. Roback, Jeannette Guarner. Convalesent plasma to treat COVID-19. Possibilities and challenges. (doi:10.1001/jama.2020.4940). 27.03.2020. Disponible en: https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2763982.