Así luchan los científicos españoles contra la transmisión del coronavirus

Un test ultrasónico para evaluar la eficacia de las mascarillas y un sistema de detección del virus en el aire de los hospitales son los dos descubrimientos pioneros que se unen a la lucha contra el coronavirus de la ciencia española.

Publicado 19 oct 2021 11:48 CEST, Actualizado 20 oct 2021 16:21 CEST
Sanitarios atienden a un paciente covid-19 en un hospital.

Sanitarios atienden a un paciente covid-19 en un hospital.

Fotografía de Karina Fuenzalida

Desde que se inició la pandemia provocada por el nuevo SARS-CoV-2, uno de los puntos más importantes, y a la vez desconocidos, de su estudio se hallaba en descubrir con la mayor agilidad posible las claves de su transmisión, lo que reavivó durante meses el debate sobre la circulación de las enfermedades respiratorias y las medidas de precaución que recomendaban los expertos. Mientras, la comunidad científica internacional analizaba sin descanso su presencia en el aire y su capacidad de transmisión a través de las vías respiratorias, por contacto entre personas o a través de superficies infectadas.

Las primeras investigaciones pusieron de relieve las controversias sobre cómo se propagan los patógenos respiratorios. Durante los primeros meses, las gotículas cargadas de virus que pueden aterrizar en nuestras mucosas coparon las explicaciones científicas que trataban de explicar los posibles modos de transmisión del virus. En un principio, algunos estudios se decantaron por hacer recomendaciones de salud pública como limpiar las superficies y mantener la distancia a raíz del tamaño de esas “gotas”, en un principio consideradas demasiado grandes en el caso del SARS-Cov-2 como para quedarse flotando en el aire.

Otros científicos, sin embargo, se mostraban más preocupados por investigar esa ruta de propagación aérea, donde la clave podía estar en las minúsculas gotículas – llamadas aerosoles  - que transmitieran por aire el nuevo coronavirus a través de estornudos y toses."Tradicionalmente, se pensaba que los patógenos respiratorios se propagaban entre las personas a través de las gotas grandes producidas en la tos y por el contacto con superficies contaminadas (fómites)", determinó un reciente estudio publicado el pasado agosto en la revista Science. "Sin embargo, se sabe que varios patógenos respiratorios se propagan a través de pequeños aerosoles respiratorios, que pueden flotar y viajar en corrientes de aire, infectando a las personas que los inhalan a distancias cortas y largas de la persona infectada". 

Tecnología pionera para vigilar la presencia del SARS-Cov-2

Por tanto, con el paso del tiempo, la ciencia ha logrado arrojar luz sobre algunas de las grandes preguntas que demanda la sociedad, aún con un largo camino por delante.  Entre los descubrimientos que siguen abriendo puertas, un nuevo estudio científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo método que permite detectar la presencia del virus en el aire.

“Es un método para analizar la presencia del ARN del SARS-Cov-2 en el aire”, explica el investigador del IDAEA-CSIC  Joan Grimalt, primer autor del estudio que han realizado desde el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) y el Hospital Universitario Son Espases de Mallorca. “El ARN puede pertenecer a restos de virus infectivo o no infectivo, pero en cualquier caso indica que hay que tener precaución porque el virus está o ha estado. Además, el ARN no es es una molécula muy estable, por lo que quiere decir que el virus estaba ahí hace poco”.

Los resultados de los estudios de esta nueva tecnología, capaz de medir los niveles del SARS-Cov-2 en el interior de los hospitales y otras estancias, ha indicado que los pasillos de los hospitales pueden tener mayor concentración del virus que las propias habitaciones de los pacientes con COVID-19. “En los pasillos de los enfermos de las UCIs, por ejemplo, había mucho menos porque allí los enfermos están intubados y no hay posibilidad de transmisión”, explica Grimalt.

Estos resultados se deben a que “las habitaciones tienen un sistema de ventilación individual, mientras que los pasillos tienen uno solo cada cuatro habitaciones”, afirma un comunicado del CSIC. Los resultados del estudio, publicados en la revista Environmental Research, “podrían servir para revisar los sistemas de ventilación de los hospitales, mejorar la calidad de su aire y prevenir la infección del personal sanitario”.

Esta tecnología, utilizada ya anteriormente para el análisis de contaminantes en el aire, se ha modificado un poco para la detección del SARS-COV-2. “Estos resultados son importantes, ya que se toman muchas precauciones para entrar a las habitaciones, pero menos en los pasillos”, recalca Grimalt. En el trabajo, el equipo investigador midió la concentración de ARN del virus SARS-CoV-2 a través de una filtración de aire en diferentes localizaciones del hospital y su posterior cuantificación utilizando la técnica PCR.

Los resultados de esta investigación pionera son transferibles a otros hospitales y otros lugares, como transporte público o colegios, donde por el momento no se ha encontrado rastro del virus. “Lo medimos en los meses de mayo y junio, cuando el virus ya estaba de capa caída, además de que en principio estamos en un entorno de gente sana. Si se produjera una nueva oleada, aunque no parece que vaya a ser así, probablemente sí encontraríamos restos de virus en todos estos lugares, pero a día de hoy los resultados son una buena noticia para lugares como el colegio o el Metro”, explica Grimalt.

Según el experto, la utilidad de este método se basa en su potencial para vigilar la presencia del virus en los lugares más delicados o concurridos, e instaurar así medidas de precaución ajustadas a las necesidades. “Sería necesario hacer una supervisión de la cantidad de ARN del virus que hay en el aire de cada hospital. Si el resultado es positivo, habría que cambiar el sistema de ventilación, adecuándolo a las particularidades de cada centro hospitalario”, aclara Grimalt.

Test ultrasónico para mascarillas

Además de la detección de la transmisión, otro grupo de científicos españoles ha desarrollado un proyecto que aplica ultrasonidos para estudiar la capacidad de filtración, la resistencia a la respiración o la vida útil de diferentes tipos de mascarillas, lo que permitiría determinar la calidad de las mismas.

Esta técnica, descubierta por el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información (ITEFI), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicada en la revista Ultrasonics, “se basa en una tecnología que llamamos 'ultrasonidos acoplados al aire'", explica Tomás Gómez, investigador del ITEFI-CSIC y autor del estudio. "A diferencia de los ultrasonidos convencionales que casi todos conocemos de casos de ecografía médica o fisioterapia, que emplean un gel para acoplar el emisor/receptor de ultrasonidos al cuerpo, esta tecnología no requiere de dichos acoplantes líquidos o geles. Por este motivo, esta tecnología es muy atractiva para casos en los que el material a estudiar o el medio en el que propagar los ultrasonidos, no puede o no debe, entrar en contacto con un fluido o casos en los que es de interés una tecnología completamente contactless".

El funcionamiento de esta técnica se basa en que “el ultrasonido se ve afectado, al atravesar la mascarilla, por propiedades de los poros del material como el tamaño, la tortuosidad y la sinuosidad, así como por otros aspectos como el número de capas. Estos parámetros ayudarían a determinar su resistencia al flujo y su eficiencia de filtración”, afirma Gómez.

A día de hoy ya hay numerosos ejemplos en los que esta técnica es interesante, como su aplicación en algunos materiales compuestos en la industria aeronáutica y aeroespacial, así como alimentos, madera, papel y cartón, obras de arte, etc. Los investigadores, que llevan trabajando esta técnica desde finales del siglo pasado, descubrieron en noviembre de 2020 que la técnica podía aplicarse para comprobar la calidad de producción de las mascarillas.

"Con la llegada de la pandemia de COVID-19, nosotros, como prácticamente la totalidad de los científicos del planeta, empezamos a preguntarnos qué podíamos hacer para contribuir a aliviar los efectos de la pandemia", cuenta Gómez sobre el momento en el que pensaron que no podían contribuir de forma alguna. "Pronto nos dimos cuenta que era posible emplear ultrasonidos para el diagnóstico de COVID-19 mediante ecografía de pulmón. En tiempo récord montamos un equipo interdisciplinar, conseguimos financiación y pusimos el proyecto en marcha".

Hasta ahora, los resultados han mostrado diferencias según la respirabilidad y la capacidad de filtración de los diferentes tipos de mascarillas. “En líneas generales, cuanto mayor es la capacidad filtrante de la mascarilla, más opacas son al ultrasonido, y cuanto más respirables son las mascarillas, más transparentes son a las ondas ultrasónicas”, afirma Gómez.

Esta tecnología podría ayudar a determinar, por tanto, la capacidad de filtración y precisar el rango de uso o los cambios que sufre una mascarilla durante su vida útil. La aplicación de este método dentro de una línea de producción industrial de mascarillas podría permitir la inspección, en tiempo real, de la calidad de toda la producción. “El nivel de desarrollo es bastante elevado y la tecnología ultrasónica tiene un amplio historial de utilización industrial”, explica Gómez. "La forma de utilización más inmediata sería en el control de calidad de las mascarillas: bien durante la fabricación, o bien al terminar la misma. El fabricante podría emplear este test para verificar que el 100% de su producción es como debiera ser y que se han eliminado todos los posibles artículos defectuosos".

El CSIC ya presentó una solicitud de patente de dicho dispositivo y procedimiento, por lo que "sería posible y deseable transferir la tecnología a cualquier empresa interesada", explica. "Dado el grado de madurez de la técnica, cabe pensar que el tiempo que se necesitará para el diseño y fabricación de un equipo comercial será reducido por lo que la comercialización podría darse en un plazo corto, dependiendo, evidentemente, del nivel de demanda, el potencial mercado y el interés de la empresa licenciataria". 

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