Mario Fernández Fraga, profesor de investigación del CSIC, encabeza junto a Juan Ramón Tejedor Vaquero un equipo que diseña una prueba que facilitaría la detección a gran escala de casos

Beatriz Álvarez/Quirós

Un equipo de científicos asturianos entre los que se encuentra el quirosano Mario Fernández Fraga se encuentra desarrollando un test de diagnóstico del COVID-19 que permitirá la detección masiva de casos entre la población reduciendo tiempos y costes. Mario Fernández Fraga, profesor de Investigación del CSIC junto a Juan Ramón Tejedor Vaquero, investigador Posdoctoral Juan de la Cierva / CSIC encabezan el equipo que trabaja desde el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN – CSIC), en estrecha colaboración con el Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA) y el Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias (IUOPA). El objetivo primordial de este proyecto es reducir drásticamente los tiempos y costes de detección del COVID-19. Una técnica de diagnóstico que “de resultar satisfactoria, facilitaría el cribado a gran escala de los pacientes de manera rápida, precisa y a bajo coste”.
Actualmente, el método de referencia para el diagnóstico del COVID-19 es la conocida PCR. Esta técnica de la reacción en cadena de la polimerasa, pese a que permite detectar casos positivos en presencia de cargas virales muy pequeñas, presenta dos inconvenientes que actúan de cuello de botella y que son la limitación de los tiempos de detección y la dificultad para aplicarla a gran escala. El primero está caracterizado por la purificación del ARN viral a partir de muestras humanas, y el segundo tiene que ver propiamente con la técnica de amplificación de los ácidos nucleicos, la cual requiere la conversión de la molécula de ARN viral en una molécula de ADN complementario para proceder con la técnica de PCR propiamente dicha. Cada uno de estos pasos requiere de unos tiempos de incubación determinados, que hacen que el proceso total se alargue en torno a las 2-4 horas como mínimo. A esto hay que sumarle el alto precio de los reactivos que se emplean en las distintas etapas de la reacción, lo que encarece considerablemente el proceso de diagnóstico. Este equipo de científicos esta intentando solventar estas limitaciones con la idea de conseguir test que faciliten la detección masiva de contagios. Se trata pues de conseguir un test que pueda ponerse al alcance del mayor número de personas y acercarse así a una fotografía más real del impacto del COVID-19.

Para ello el equipo de investigación está trabajando con balizas moleculares (también conocidas como Molecular Beacons en inglés) que son el principio en el que se basa esta técnica de detección. Estos “sensores” se componen de una región emisora de fluorescencia integrada en una molécula de ADN, pero en condiciones normales esta señal se encuentra apagada o silenciada. Sin embargo, estas balizas son capaces de activarse y emitir fluorescencia en presencia del ácido nucleico diana, lo cual permitiría detectar el ARN del virus en la muestra a analizar. Aunque la base de esta tecnología no es del todo novedosa, pues ha sido utilizada previamente en numerosas aplicaciones incluyendo incluso una modalidad de la propia PCR, se pretende dar una vuelta de tuerca al sistema.  El objetivo radica en poder detectar la presencia de ARN viral de una manera directa y en ausencia de los costosos pasos intermedios de amplificación de ácidos nucleicos que se requieren en la técnica de PCR actual. Para ello se están poniendo a punto dos metodologías en paralelo: la primera iría enfocada a una captura dirigida del ARN viral mediante el empleo de nanopartículas, que permitiría aumentar la eficiencia y reducir los tiempos que se emplean en el proceso de extracción de ARN de muestras humanas. Y la segunda estaría relacionada con la detección directa del ARN viral propiamente dicho enfocada en el empleo de estas balizas moleculares acopladas a un sistema de amplificación de la señal de fluorescencia que funcionaría de manera independiente al uso de polimerasas y toda la batería de reactivos asociados. Si todo esto funciona, esta tecnología tendría una alta capacidad de escalabilidad y una gran flexibilidad, pudiéndose adaptar a diferentes instrumentos de detección, ya sean los equipos de PCR cuantitativa o cualquier dispositivo dotado con un lector de señal de fluorescencia, con lo que se aumentaría considerablemente el número de muestras procesadas por día. Y no menos importante, al no depender los costes asociados a los reactivos necesarios para la amplificación de ácidos nucleicos, esta técnica podría reducir entre un 50-70% aproximadamente los costes de procesamiento por muestra.

Mario Fernández Fraga (Pola de Lena, 1971) quirosano por parte de padre (José María de San Salvador) es profesor de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN) y Profesor Asociado del Dpto. BOS de la Universidad de Oviedo. Es Subdirector Científico y Coordinador del Área de Cáncer del Instituto de Investigación Sanitaría del Principado de Asturias (ISPA) y Director del Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del CINN-CSIC, que también forma parte del Instituto Universitario de Oncología de Asturias (IUOPA), del Instituto de Investigación Sanitaria de Asturias (ISPA-HUCA) y del Centro de Investigación en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) del Instituto de Salud Carlos III. Licenciado en Biología en la Universidad Complutense de Madrid en 1994 y en Bioquímica por la Universidad de Oviedo en 1996. En 2000 obtuvo su Doctorado Cum laude en la Universidad de Oviedo con un trabajo sobre epigenética del desarrollo. En 2001 comenzó su etapa posdoctoral en el laboratorio de Epigenética del Cáncer del Programa de Patología Molecular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) como becario Full Bright y en 2005 paso a ser investigador Ramón y Cajal del mismo grupo. En 2006 establece una línea de investigación sobre epigenética, desarrollo, envejecimiento y cáncer. Desde su comienzo como investigador independiente, Mario Fdez. Fraga ha recibido financiación de forma ininterrumpida del fondo de investigaciones sanitarias (FIS) así como de otras agencias de financiación nacionales e internacionales. Fernández Fraga es autor de más de 250 trabajos (Índice H 72) publicados en revistas científicas internacionales de genética molecular, medicina, bioquímica y cáncer. Es editor de «Aging Cell», «Clinical Epigenetics y «Cancers» y revisor habitual de numerosas revistas científicas internacionales, miembro de varias sociedades científicas, revisor habitual para agencias de evaluación de la investigación nacionales e internacionales y miembro de comités científicos españoles y europeos.