¿Qué es una PCR? Desde el CSIC nos lo explican muy claro

PCR, la instantánea genética que desenmascara al SARS-CoV-2

¿Qué es una PCR?Las pruebas PCR son esenciales para poder calibrar la expansión de la pandemia de Covid-19 y, por ello, no hay día que no se hable de ellas en los informativos. ¿Pero sabemos qué es una PCR?

Investigadores del CSIC se han propuesto ayudarnos a despejar esta duda explicando de manera sencilla qué es una PCR, una de las pruebas que se utilizan para determinar la expansión de la pandemia y, quizás, la que más suena al oído del público no especializado. La respuesta más rápida es que la consiste en amplificar un fragmento del material genético del paciente para observar si contiene material genético (ARN) del virus SARS-CoV-2.

La prueba PCR (Polymerase Chain Reaction, o reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica desarrollada en los años 80 del siglo XX por Kary Mullis, quien posteriormente ganaría el premio Nobel.

Consiste en replicar de forma específica el material genético extraído a un paciente hasta obtener millones o miles de millones de copias; es decir, hasta conseguir la cantidad suficiente para analizarlo y para que el resultado de ese análisis tenga un alto grado de fiabilidad. Esta capacidad de amplificación la convierte en una herramienta muy útil no sólo en investigación biomédica sino también en la obtención de un diagnóstico, en análisis criminológicos o en la realización de estudios paleontológicos.

Una metáfora como respuesta

Con lo dicho hasta ahora nos quedamos un poco igual y, por ello, siempre viene bien recurrir a metáforas, menos rigurosas en lo científico, pero más clarificadoras para los legos en la materia. “Una PCR es una fotografía instantánea en un momento determinado. Lo que “miramos en una PCR es si una persona tiene el virus o no en ese momento concreto”, explica la investigadora del CSIC Gemma Rodríguez-Tarduchy, responsable del servicio de Genómica del IIBM-CSIC-UAM.

Aclara la científica que, dado que es una instantánea, “puedes ser negativo al tomarte la muestra y después infectarte”.

“Muchas veces –añade- el problema que nos encontramos cuando tomamos una muestra es el poco material genético del que disponemos para trabajar. Por lo tanto, lo que hace una PCR es amplificar, fotocopiar el material genético a partir de un molde original. Cuantas más fotocopias hago, más cantidad tengo de ese molde original. Una vez que tengo mucho de ese molde, ya soy capaz de analizarlo”.

Fases de una PCR, desde la toma de la muestra al diagnóstico

El ciclo de las pruebas PCR tiene dos grandes partes: obtención de la muestra y realización del análisis. La obtención se compone de tres pasos: toma de la muestra, inactivación del virus y extracción del material genético. Sólo posteriormente es cuando se realiza la técnica de análisis PCR propiamente dicha.

  • Primer paso: conseguir la muestra del paciente. El personal sanitario introduce un hisopo (bastoncillo) por la vía nasofaríngea del paciente hasta tomar la muestra. Este hisopo se inserta en un tubo identificado con un código que permite la trazabilidad de la muestra. Además, en su interior, el tubo contiene un líquido que estabiliza la muestra y la conserva.
  • Segundo paso: inactivar la muestra. Consiste en anular la capacidad contagiosa del virus en un laboratorio de contención biológica de nivel 3. “Cuando la muestra llega al laboratorio, como no sabemos si es infectiva o no, lo primero que tenemos que hacer es inactivarla. La inactivación simplemente consiste en añadir un buffer, un líquido que inactiva el virus. El material genético permanece, pero el virus deja de ser infectivo”, indica Rodríguez-Tarduchy.
  • Tercer paso: extraer el material genético. Al ser tomada directamente del paciente, la muestra contiene tanto células del individuo, con sus proteínas, ADN y ARN, como ARN y proteínas virales (en el caso de que la persona esté infectada).

“Los virus infectan las células para multiplicarse, es decir, inyectan su material genético (ARN en este caso) dentro de esas células. Por eso tenemos que romper la célula infectada y la cápside del virus para liberar su ARN”, añade la investigadora. Se emplea para ello una solución que produce la rotura y libera el material genético.

El siguiente paso consiste en separar el ARN del resto de componentes celulares, es decir, “únicamente nos interesa el material genético, nuestro molde para la PCR”, explica. Después de distintos procesos se obtienen el material genético “limpio” para hacer la determinación del ARN viral, que se someterá a la técnica RT-PCR para amplificar el material genético. Posteriormente, se añaden colorantes fluorescentes que solo se unen al material genético del virus. Al tener más copias del virus, podremos visualizarlo directamente.

Con el diagnóstico finaliza un proceso que hoy en día se conoce coloquialmente como PCR. Un procedimiento que, si desde el principio hasta el final se desarrolla de manera secuencial, apenas se prolonga 24 horas. 

Texto modificado del original del CSIC. Imagen de Rosa Guerrero, investigadora del IIBM, prepara las muestras para aislar el material genético (ARN) mediante el uso de un robot. Vinca Page /CSIC Comunicación

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