Un algoritmo detecta nuevas variantes del SARS-CoV-2 hasta 14 días antes

Analizar las aguas residuales es la forma más barata, rápida y precisa de detectar un posible aumento de la incidencia del covid-19. Sin embargo, la mayoría de los métodos agrupan todos los tipos de SARS-CoV-2 y los ven como uno solo, pero "Freyja" va a cambiar las cosas.

Y es que, con una pequeña cantidad de aguas residuales sin tratar (un par de cucharadas), este algoritmo es capaz de determinar con precisión algunas variantes del virus circulan entre la población e identificar las nuevas variantes hasta catorce días antes que las pruebas clínicas tradicionales .

De hecho, el grupo que ha desarrollado "Freyja" -científicos de Scripps Research y de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.), en colaboración con la alianza San Diego Epidemiology and Research for COVID Health (SEARCH)- detectó la variante ómicron en las aguas residuales de San Diego once días antes de que se notifique clínicamente por primera vez.

"Freyja", un algoritmo que identifica variantes del SARS-CoV-2 en aguas residuales y aquellos detalles se describe hoy en un artículo en la revista Nature, ya está siendo empleado por muchos laboratorios de salud pública y por los servicios de vigilancia que buscan Nuevas variantes del virus.

"En muchos sitios, la vigilancia clínica estándar de las nuevas variantes no sólo es lenta, sino también extremadamente cara", explica Kristian Andersen, inmunólogo del Scripps Research y autor principal del estudio.

"Pero -añade- con esta nueva herramienta, se puede tomar una muestra de aguas residuales y, básicamente, hacer un perfil de toda la ciudad".

Para hacer el proyecto, el laboratorio del microbiólogo de la UC San Diego Rob Knight desplegó 131 automuestreadores de aguas residuales que recogieron muestras de 343 edificios del campus de la Universidad de California y de diecisiete escuelas públicas de cuatro distritos escolares de San Diego.

Al cabo de un año, tenían más de 20.000 muestras de aguas residuales en las que el laboratorio Andersen asumió el reto de cuantificar las variantes virales que había a partir de los datos de secuenciación.

"Es un reto tomar todos estos pequeños trozos de virus que flotan en las aguas residuales y averiguar cuáles son de las diferentes variantes", asegura Joshua Levy, investigador posdoctoral de Scripps y coautor del artículo con Smruthi Karthikeyan de la UC San Diego.

Muchas variantes del SARS-CoV-2, incluidas ómicron y delta, se diferencian solo por un pequeño número de mutaciones, pero, como estos cambios pueden influir en la forma en que el virus se propaga o infecta a las personas, los responsables de salud pública los vigilan constantemente.

Para el estudio, Levy desarrolló una biblioteca de "códigos de barras" que identifican las variantes del SARS-CoV-2 basándose en pequeños fragmentos de su ARN que son exclusivos de cada variante.

Después, desarrolló una nueva herramienta informática que contenía todos los códigos de barras: era "Freyja", un programa fácil de usar y gratuito.

"Si tienes un laboratorio que ya puede secuenciar una muestra de aguas residuales, estás listo: solo tienes que ejecutar este código y en otros veinte segundos habrás terminado", comenta Levy.

Para probarlo, los investigadores aplicaron "Freyja" a las muestras de aguas residuales y compararon los resultados con los datos clínicos recogidos en los alrededores de San Diego por SEARCH.

Descubrieron que la herramienta detectaba variantes preocupantes, como alfa, delta y ómicron, en las aguas residuales hasta catorce días antes de que se notificaran clínicamente.

La variante Mu (B.1.621) se encontró en las aguas residuales de la UC San Diego el 27 de julio de 2021, cuatro semanas antes de su primera detección clínica en el campus.

Y con muestras más recientes que las usadas para el estudio, el equipo también logró hallar la variante ómicron en las aguas residuales de la planta de tratamiento de Point Loma, el 27 de noviembre de 2021, once días antes de su detección clínica en la ciudad.

Los investigadores creen que esta estrategia podría utilizarse no solo para rastrear variantes del SARS-CoV-2, sino también otros patógenos humanos.

EFE

Analizar las aguas residuales es la forma más barata, rápida y precisa de detectar un posible aumento de la incidencia del covid-19. Sin embargo, la mayoría de los métodos agrupan todos los tipos de SARS-CoV-2 y los ven como uno solo, pero "Freyja" va a cambiar las cosas.

Y es que, con una pequeña cantidad de aguas residuales sin tratar (un par de cucharadas), este algoritmo es capaz de determinar con precisión cuántas variantes del virus circulan entre la población e identificar las nuevas variantes hasta catorce días antes que las pruebas clínicas tradicionales.

De hecho, el grupo que ha desarrollado "Freyja" -científicos de Scripps Research y de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.), en colaboración con la alianza San Diego Epidemiology and Research for COVID Health (SEARCH)- detectó la variante ómicron en las aguas residuales de San Diego once días antes de que se notificara clínicamente por primera vez.

"Freyja", un algoritmo que identifica variantes del SARS-CoV-2 en aguas residuales y cuyos detalles se describen hoy en un artículo en la revista Nature, ya está siendo empleado por muchos laboratorios de salud pública y por los servicios de vigilancia que buscan nuevas variantes del virus.

"En muchos sitios, la vigilancia clínica estándar de las nuevas variantes no sólo es lenta, sino también extremadamente cara", explica Kristian Andersen, inmunólogo del Scripps Research y autor principal del estudio.

"Pero -añade- con esta nueva herramienta, se puede tomar una muestra de aguas residuales y, básicamente, hacer un perfil de toda la ciudad".

Para hacer el proyecto, el laboratorio del microbiólogo de la UC San Diego Rob Knight desplegó 131 automuestreadores de aguas residuales que recogieron muestras de 343 edificios del campus de la Universidad de California y de diecisiete escuelas públicas de cuatro distritos escolares de San Diego.

Al cabo de un año, tenían más de 20.000 muestras de aguas residuales en las que el laboratorio Andersen asumió el reto de cuantificar las variantes virales que había a partir de los datos de secuenciación.

"Es un reto tomar todos estos pequeños trozos de virus que flotan en las aguas residuales y averiguar cuáles son de las diferentes variantes", asegura Joshua Levy, investigador posdoctoral de Scripps y coautor del artículo con Smruthi Karthikeyan de la UC San Diego.

Muchas variantes del SARS-CoV-2, incluidas ómicron y delta, se diferencian solo por un pequeño número de mutaciones, pero, como estos cambios pueden influir en la forma en que el virus se propaga o infecta a las personas, los responsables de salud pública los vigilan constantemente.

Para el estudio, Levy desarrolló una biblioteca de "códigos de barras" que identifican las variantes del SARS-CoV-2 basándose en pequeños fragmentos de su ARN que son exclusivos de cada variante.

Después, desarrolló una nueva herramienta informática que contenía todos los códigos de barras: era "Freyja", un programa fácil de usar y gratuito.

"Si tienes un laboratorio que ya puede secuenciar una muestra de aguas residuales, estás listo: solo tienes que ejecutar este código y en otros veinte segundos habrás terminado", comenta Levy.

Para probarlo, los investigadores aplicaron "Freyja" a las muestras de aguas residuales y compararon los resultados con los datos clínicos recogidos en los alrededores de San Diego por SEARCH.

Descubrieron que la herramienta detectaba variantes preocupantes, como alfa, delta y ómicron, en las aguas residuales hasta catorce días antes de que se notificaran clínicamente.

La variante Mu (B.1.621) se encontró en las aguas residuales de la UC San Diego el 27 de julio de 2021, cuatro semanas antes de su primera detección clínica en el campus.

Y con muestras más recientes que las usadas para el estudio, el equipo también abandonó hallar la variante ómicron en las aguas residuales de la planta de tratamiento de Point Loma, el 27 de noviembre de 2021, once días antes de su detección clínica en la ciudad .

Los investigadores creen que esta estrategia no podría utilizarse solo para rastrear variantes del SARS-CoV-2, sino también otros patógenos humanos.

EFE