Se ha demostrado que las pruebas de vigilancia reducen la propagación comunitaria de COVID-19

El COVID-19 suele ser asintomático y puede hacer que las personas infectadas propaguen la enfermedad sin saberlo. Sin embargo, las pruebas de vigilancia periódicas de una comunidad pueden detectar estos casos y prevenir brotes.

A principios de 2020, los investigadores de Georgia Tech diseñaron una prueba de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) basada en saliva y alentaron a los miembros de la comunidad a realizar pruebas semanales para realizar un seguimiento de la salud del campus. Su estrategia confirmó el 62% de los casos positivos del campus en el semestre de otoño de 2020. El método de prueba de vigilancia (centrarse en grupos de casos y luego aislar a los pacientes) redujo las tasas de positividad del 4,1 % al comienzo del semestre a menos del 0,5 % a mitad del semestre. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Epidemiología.

«Una de las formas en que puede mitigar la propagación es no pensar en las pruebas como solo un indicador de lo mal que están las cosas, sino usar suficientes pruebas para que pueda comenzar a sacar a las personas infectadas de la circulación para reducir la propagación», dijo Joshua Weitz. , profesor de Georgia Tech en la Facultad de Ciencias Biológicas que desarrolló los modelos de enfermedades infecciosas utilizados para monitorear el campus.

Las pruebas de vigilancia no solo mantuvieron segura a la comunidad, sino que también permitieron un campus abierto durante un período de la pandemia cuando no había vacunas disponibles. La estrategia demostró que la combinación de múltiples esfuerzos de mitigación, desde las pruebas hasta el distanciamiento social, puede mantener operativa una universidad.

Diseñando la prueba

El programa se basó en pruebas PCR de saliva en comparación con las pruebas PCR de hisopo nasal más comunes.

«Desde muy temprano vi datos de que las pruebas de saliva probablemente eran un poco más sensibles que las nasales», dijo Greg Gibson, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas. «Sabía que era más probable que los estudiantes hicieran algo que tomara 30 segundos para escupirnos. Es fácil y seguro, así que fue una obviedad».

Las pruebas basadas en saliva fueron una solución práctica para un campus. La prueba podría ser autoadministrada, lo que requeriría menos personal médico y facilitaría el acceso a los estudiantes. Las pruebas también fueron más seguras que los hisopos nasales porque el tubo de recolección contenía un tampón de desactivación viral que eliminó el virus activo pero conservó el ARN a temperatura ambiente para su análisis.

Los laboratorios de investigación biomédica del campus de Georgia Tech también fueron ideales para este tipo de prueba. Andrés García, director ejecutivo del Instituto Parker H. Petit de Bioingeniería y Biociencia, se dio cuenta de que los laboratorios de robótica podían construir y ejecutar pruebas y hacer que el programa fuera escalable.

«La prueba requiere distribuir con precisión diferentes cantidades de fluido a volúmenes, y esta es una tarea muy adecuada para un robot», dijo García. «Con la gran cantidad de pruebas que esperábamos necesitar administrar, realmente no había otra opción porque tener el robot realmente redujo el error humano».

Otra estrategia novedosa fue la doble puesta en común. Cada muestra de saliva se combinó dos veces en un grupo de cinco muestras y se procesó. Esto tenía múltiples ventajas, según Gibson. Una fue que evitó resultados falsos porque cada muestra tenía que dar positivo dos veces para ser considerada positiva. Y, al agruparse, el sistema de prueba podría eliminar a docenas de personas a la vez, al mismo tiempo que se enfoca en una persona positiva y luego la remite para realizar más pruebas de diagnóstico.

«Una prueba puramente de vigilancia en la que no le das resultados a nadie se puede hacer sin mucha regulación, pero es mínimamente útil», dijo Gibson, quien es profesor de Regents, presidente Tom y Marie Patton en Ciencias Biológicas, y se desempeña como director de el Centro de Genómica Integrativa de Georgia Tech. «La estrategia de doble agrupación fue una forma de que pudiéramos identificar exactamente quién era responsable de las pruebas positivas y luego volver a su prueba original y hacer una de diagnóstico en un laboratorio certificado por CLIA». La certificación CLIA (Enmiendas de mejora del laboratorio clínico) indica que un laboratorio ha cumplido con los estándares de calidad federales para las pruebas de diagnóstico en muestras humanas.

La estrategia de prueba

La creación de una infraestructura de pruebas eficaz también fue clave para el éxito del programa. Una universidad es un entorno de alta densidad donde vive, aprende y trabaja una comunidad. Cuando el programa se implementó por primera vez en el semestre de otoño de 2020, Georgia Tech tenía 7370 personas residentes y 5000 estudiantes, profesores y personal que visitaban diariamente.

Con la capacidad de ejecutar 1500 pruebas al comienzo del semestre y hasta 2850 al final, el programa permitió que la mayoría de las personas en el campus realizaran pruebas semanales. Las pruebas semanales ayudaron a detectar casos temprano con el período de incubación de siete días de COVID-19 y las personas positivas aislaron durante 10 días.

Parte de por qué este enfoque tuvo tanto éxito se debió a lo que Gibson llama «eficacia sinérgica». Al combinar las pruebas con estrategias de mitigación como el enmascaramiento y el distanciamiento social, Georgia Tech pudo reducir las tasas de positividad.

«Hemos demostrado que las pruebas no tienen que ser exhaustivas con todos probando cada dos días para que sean efectivas», dijo Gibson.

Esta estrategia permitió a los investigadores centrarse en los puntos críticos del campus y controlar la propagación. A principios del semestre de otoño de 2020, la positividad del campus era del 0,5 % hasta que se identificó un grupo en viviendas griegas en agosto. Esto permitió una campaña dirigida donde se evaluaron el 90% de los residentes en el campus. La tasa de positividad asintomática alcanzó un máximo del 4,1 %, pero disminuyó constantemente hasta el 0,5 % a mediados de septiembre gracias a la rápida identificación y aislamiento de las personas positivas.

“Somos una universidad técnica, que no tiene una escuela de medicina o una escuela de salud pública, que desarrolló su propio programa de pruebas efectivo y pudo implementarlo para evaluar a un gran segmento de la población y mantener el campus en funcionamiento. «, dijo García, quien además ocupa la Cátedra Petit Director en Bioingeniería y Biociencia y es Profesor Regents en la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff.

Debido al éxito de las pruebas de vigilancia, los casos se mantuvieron en un número manejable. Lo más importante es que el campus pudo permanecer abierto durante la pandemia. La legislatura del estado de Georgia también adoptó el sistema de prueba de vigilancia de Georgia Tech en enero de 2021 y está utilizando el programa para rastrear y administrar casos durante la sesión legislativa de este año. La estrategia continúa manteniendo a Georgia Tech como un campus activo con aprendizaje en persona a medida que evoluciona la pandemia. Idealmente, el programa establecido en Georgia Tech permanecerá en su lugar, preparado para hacer frente rápidamente a futuras epidemias de enfermedades infecciosas en caso de que surja la necesidad, según Gibson.

«Desarrollamos un programa que en la práctica, y psicológicamente, brindó un beneficio a los miembros de la comunidad», dijo Weitz, quien también se desempeña como presidente de Tom and Marie Patton en Ciencias Biológicas y codirector del Ph.D. interdisciplinario. en Biociencias Cuantitativas. «Muchas personas podían hacerse la prueba y saber que no eran infecciosas, por lo que tenían menos posibilidades de infectar a otros. O, si terminaban dando positivo, podían aislarse para no infectar a otros. Eso es un beneficio significativo».