Durante la primera ola de la pandemia mundial de COVID-19 en 2020, la República de Corea registró un pico explosivo de casos que provocó la necesidad de pruebas masivas de diagnóstico rápido y medios de aislamiento para responder al vertiginoso aumento del número de personas infectadas. A fin de lograr un avance capaz de aliviar las preocupaciones de las autoridades y también de la población era imprescindible reducir la tasa de mortalidad mediante una mejora de las capacidades de diagnóstico y, a falta de vacunas, aislar a las personas infectadas.

Sobre la base de las experiencias anteriores en el tratamiento de otras enfermedades respiratorias, como el SARS (síndrome respiratorio agudo grave) y el MERS (síndrome respiratorio de Medio Oriente), se adoptaron varias medidas y se hicieron los máximos esfuerzos para poner fin a la crisis. Con respecto al diagnóstico, había dos tipos de métodos cada vez más utilizados, y la opción elegida fue el RT PCR (reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa), que es la prueba de detección de la COVID-19 que se usa actualmente.

Sin embargo, el método RT PCR tarda varias horas en detectar los virus y ello impide adoptar medidas inmediatas. Existen otras tecnologías nuevas de amplificación isotérmica de ácidos nucleicos que, si bien pueden reducir el tiempo de detección, carecen de validación clínica y plantean problemas de suministro. Buscando una solución eficaz, un equipo de la Universidad Yonsei, institución miembro de la iniciativa Impacto Académico de las Naciones Unidas (UNAI, por sus siglas en inglés) en la República de Corea, desarrolló una tecnología de diagnóstico inmediato denominada “nanoPCR” que detecta los virus con gran precisión en tan solo 17 minutos mediante el empleo de nanomateriales.

El equipo, dirigido por Cheon Jinwoo y Lee Jaehyun, del Equipo de Investigación en Nanomedicina del Instituto de Ciencias Básicas, y por Lee Hakho, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, centró sus esfuerzos, sus amplios conocimientos científicos y su experiencia en la creación de un método innovador para hacer un recuento de estos virus, que han provocado una pandemia con graves consecuencias socioeconómicas en todo el mundo. Incluso contando con varias opciones de vacunación, la necesidad de desarrollar un método rápido y seguro para identificar el virus es cada día mayor.

Según unas orientaciones provisionales publicadas recientemente por la Organización Mundial de la Salud, "la COVID-19 ha sometido a una gran presión a las infraestructuras de los laboratorios y ha exigido ampliar con una rapidez sin precedentes la capacidad de realizar pruebas para detectar el agente causante, el SARS-CoV-2, a todos los niveles del sistema de asistencia sanitaria. Más recientemente, la identificación de variantes con mutaciones que pueden implicar cambios en las propiedades fenotípicas, denominadas variantes de interés (VOI) o variantes preocupantes (VOC), pone aún más de relieve la importancia que sigue teniendo la detección del SARS-CoV-2 en la estrategia mundial para el control de la COVID-19".

De acuerdo con ello, se obtuvo un nuevo método de prueba mediante el desarrollo de la tecnología de nanopartículas magneto-plasmónicas (MPN), que combina materiales magnéticos y plasmónicos, y su aplicación a las pruebas PCR. La fuerza magnética permite separar las muestras y extraer partículas virales y la fuerza plasmónica amplifica el proceso para lograr una detección rápida. Por tanto, gracias al empleo del aspecto dual-funcional de la tecnología MPN, ya es posible tener un diagnóstico seguro con una pequeñísima cantidad de material genético de la persona objeto de la prueba.

El equipo de investigación realizó un experimento clínico utilizando el método nanoPCR en la práctica y solo tardó 17 minutos en analizar una muestra de un paciente. Se examinó con precisión la tasa de infección de 150 personas y se concluyó que el nivel de sensibilidad y especificidad era equivalente al de la prueba RT-PCR convencional (~99%). Además, al utilizar el sistema Ferris Wheel, que calienta con una luz láser múltiples muestras secuencialmente a medida que estas van rotando, se pueden cargar varias muestras a la vez, lo que mejora el resultado analítico global. Dado que la tecnología nanoPCR es también compacta y ligera (15x15x18,5cm, 3kg), se puede transportar fácilmente al lugar en el que se van a realizar las pruebas.

El profesor Cheon explicó que el desarrollo de esta tecnología se logró mediante "la mejora y miniaturización del actual método PCR" y expresó su deseo de que esta herramienta "resulte útil para diagnosticar varias enfermedades virales en el futuro, además de la COVID-19". En particular, esta investigación contribuirá en gran medida a facilitar las pruebas de diagnóstico rápido para la prevención de la COVID-19 en caso de que se presenten variantes de la epidemia. Este método nanoPCR fue diseñado con la misma sensibilidad y especificidad que la tecnología RT PCR que existe actualmente.

Este es otro ejemplo más de la manera en que las instituciones de educación superior de todo el mundo están utilizando sus recursos para realizar contribuciones fundamentales a la lucha contra esta pandemia, no solo considerando la implementación de su visión de la responsabilidad social intelectual, sino también dentro del marco de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible y, en particular, el Objetivo 3: Salud y bienestar.