Ciencia, tecnología e innovación

Alfredo de Jesús Celis de la Rosa
Coordinador del Doctorado en Ciencias de la Salud Pública, Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Universidad de Guadalajara.

Héctor Raúl Pérez Gómez
Director de la División de Disciplinas Clínicas, Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Universidad de Guadalajara.

En 2010, Enrique Ruelas y Antonio Alonso publicaron un trabajo de prospectiva titulado Los futuros de la salud en México 2050, en el que nos anunciaron que hacia el año 2020 se introduciría en México un nuevo virus de alta letalidad para el que no existe cura conocida. (1) Le acertaron al año y a la ausencia de cura. La verdad es que ese pronóstico no debería sorprendernos; desde mucho tiempo atrás se esperaba que alguna enfermedad respiratoria pasara de brote a epidemia y llegara a pandemia. Tan solo en este siglo se notificaron varias candidatas: algunas producidas por un coronavirus (SARS o Síndrome Respiratorio Agudo Grave en 2002-2003, MERS o Síndrome Respiratorio de Oriente Medio en 2012), y otras por algún virus de la influenza (A-H7N7 en 2003, A-H5N1 en 2003, A-H1N1 en 2009, A-H7N9 en 2013). De ellas, solo la A-H1N1, inicialmente identificada en abril de 2009, fue declarada pandemia en junio del mismo año, condición que mantuvo hasta agosto de 2010 cuando la OMS anunció su conclusión. Actualmente el virus de la influenza A-H1N1 sigue circulando como una de las causas de la influenza estacional.

En diciembre de 2019, en la ciudad china de Wuhan, se identificó un brote de neumonía sin que se pudiera precisar su etiología. No pasó mucho tiempo para que se identificara su causa: un coronavirus de la misma familia que los responsables del SARS (SARS-CoV) y del MERS (MERS-CoV), pero al mismo tiempo diferente, con una similitud genómica del 85% con el primero de ellos, de tal manera que después de una primera denominación como 2019-nCoV fue re-bautizado con nombre propio: SARS-CoV-2, y a la enfermedad se le llamó COVID-19 (Coronavirus Infectious Disease 2019). (2, 3) Esta nueva enfermedad se ha dispersado rápidamente en el planeta, a grado tal que el 11 de marzo de 2020 la OMS la declaró pandemia.

Esta nueva pandemia tiene en vilo al mundo entero, y hay razones más que suficientes para que así sea. De la pandemia producida por el virus de la influenza A-H1N1 se registraron 18 mil 500 defunciones confirmadas por laboratorio entre abril de 2009 y agosto de 2010, aunque se considera que la cifra total de defunciones no fue menor a 200 mil en todo el planeta.

Al 17 de abril del 2020, después de cuatro meses del brote inicial en Wuhan, ya se cuentan más de 2 millones 160 mil casos confirmados con 145 mil 533 defunciones y 185 regiones/países afectados en el mundo. (4)

Y esta no es la única mala noticia ante este grave escenario, aún se discute en algunos países, como México, la conveniencia de las pruebas de diagnóstico a gran escala y la utilización de pruebas moleculares como rt-PCR y de anticuerpos IgM e IgG de forma complementaria, lo cual, según múltiples reportes en la literatura, puede ser la mejor estrategia (19, 20); no existe un tratamiento específico para la enfermedad, aún no tenemos certeza de que la inmunidad en los que se recuperaron sea permanente y las primeras vacunas para la población no estarán disponibles antes de 2021.

De momento, lo único que ha funcionado para disminuir su propagación han sido el aislamiento y el confinamiento, aunque su impacto negativo en la economía es devastador y, seguramente, esto a su vez tendrá una consecuencia desfavorable en la salud de la población.

Ante este panorama realmente sombrío, el Gobierno del Estado de Jalisco, escuchando a grupos de investigadores de la Universidad de Guadalajara encabezados por los integrantes de la Sala de Situación en Salud por COVID-19, optó por un cauce de acciones anticipadas a las dictadas a nivel federal: el 4 de abril se lanzó la convocatoria “Reto Jalisco Covid-19 para apoyar proyectos que ayuden a enfrentar la emergencia sanitaria”; el día 12 se instalaron puestos de control en el aeropuerto y centrales camioneras, y se suspendieron eventos masivos; el 15 de marzo se suspendieron las clases presenciales desde pre-escolar hasta el nivel superior y algunas dependencias oficiales del estado suspendieron actividades consideradas como “no esenciales”; el 20 de marzo se invitó enfáticamente a la ciudadanía a quedarse en casa.

En diversos mensajes a la ciudadanía, el gobernador Enrique Alfaro, destacó que seguirían reforzándose las acciones preventivas de atención médica y de asistencia social, tales como destinar apoyos económicos a ciudadanos en condición de autoempleo, en empleo informal y a micro y pequeñas empresas; reconversión hospitalaria (hasta alcanzar 3 mil camas, para atender la emergencia); reforzamiento de los puntos de control en aeropuertos, centrales camioneras y accesos carreteros y; reiteradamente la petición de adoptar al máximo posible el aislamiento social (permanencia en casa), a la distancia interpersonal y a las medidas de protección individuales.

Reportes preliminares sustentados en datos oficiales evaluando estas acciones, nos muestran algunos resultados alentadores para el Estado de Jalisco:

  • El 19 de marzo Jalisco había registrado 22 casos de COVID-19 y se encontraba en segundo lugar nacional, sólo después de la Ciudad de México, que contaba con 31. A partir de esa fecha, según la tendencia en el incremento en casos de COVID-19, el 12 de abril contaba con 156 casos positivos, ocupando el octavo lugar nacional, con una tasa de 1.86 en 100,000, se encontraba en el lugar 19.

  • En cuanto al número de defunciones, con 11 muertes, Jalisco se encuentra en el décimo lugar en números absolutos, y con una tasa de mortalidad de 0.13 en 100,000 habitantes, se encuentra en el lugar 21.

  • En Jalisco, solo 49% de los contagios son comunitarios, mientras que en otros estados, como Sinaloa y Tabasco, esta categoría llega al 90%.

La implementación de pruebas masivas de rt-PCR para la detección temprana, como alternativa para lograr romper cadenas de trasmisión, logró implementarse a partir del 15 de abril de 2020 con el apoyo de la Universidad de Guadalajara

por medio de la participación de tres laboratorios certificados por el Instituto Nacional de Referencia Epidemiológica (InDRE) y a través del proyecto “Radar Jalisco”, con el objetivo inicial de incrementar de 120 a 500 pruebas diarias en un modelo similar al aplicado en Corea del Sur.

La gravedad de esta pandemia se ha convertido en un gran reto global para la ciencia, la tecnología y la innovación por diversos motivos:

  • El rápido crecimiento de la pandemia, migrando su epicentro en al menos 3 ocasiones (primero Wuhan, en China; luego Italia y; ahora Estados Unidos) en solo 4 meses. (4)

  • El incremento progresivo de la tasa de letalidad, de 2.8% a 6.2%, del 1 de enero al 14 de abril de 2020.

  • No contar hasta ahora con fármacos antivirales específicos contra SARS-CoV-2 suficientemente estudiados en ensayos clínicos. (5)

  • No contar a la fecha con una vacuna eficaz y segura (los ensayos clínicos apenas están en curso). (6)

  • La predicción, y en muchos casos experiencia ya vivida (en Italia y España, por ejemplo), de insuficiencia de la capacidad hospitalaria instalada para la atención de pacientes graves, en particular los que requieren asistencia ventilatoria mecánica, llevando a serios problemas de atención médica e incluso conflictos de carácter bioético (elegir a quién asignar un ventilador, de acuerdo al pronóstico y expectativa de vida). Esta situación podría ser más crítica en países de Latinoamérica, cuya capacidad en cuanto al número de camas hospitalarias por 1,000 habitantes comparada con las regiones de Asia, Europa y Estados Unidos es sustancialmente menor: Japón, 13.1; Corea del Sur, 12.3; China, 4.3; Italia, 3.2; Francia, 6; España, 3; Estados Unidos, 2.8  y; México 1.4 (datos de la OCDE). (7)

  • La insuficiencia de insumos para la atención y la protección del personal de la salud, por el alto consumo, la demanda y, posiblemente, la especulación comercial.

Logros en Ciencia, Tecnología e Innovación

Afortunadamente no todo son malas noticias.

  1. En primera instancia, la descripción del genoma viral ocurrió en tiempo récord, como nunca antes en la historia de la virología. (1)
  2. Como consecuencia de lo anterior, ya se han desarrollado pruebas de laboratorio basadas en la metodología de PCR en tiempo real. Algunas de ellas ahora con tal nivel de automatización que reducen el riesgo para su procesamiento en el personal de salud y de laboratorio, y con resultados tan rápidos como 30 minutos. (8)
  3. La investigación virológica ha definido el ciclo reproductivo intracelular y, por ende, posibles blancos terapéuticos de algunas moléculas (fármacos e inmunoterapias). (7, 9)
  4. La investigación epidemiológica llevó a la pronta definición de variables fundamentales en la evaluación, intervención y predicción de la dinámica de la pandemia, a saber: un periodo de incubación promedio de 5.2 días (intervalo de confianza de 95%, 4.1 a 7.0), con distribución en el percentil 95 de 12.5 días. Durante las primeras semanas de la epidemia, los casos se duplicaron cada 7.4 días, El intervalo serial promedio fue de 7.5 días (intervalo de confianza de 95%, 5.3 a 19) y el número básico reproductivo (R0) se estimó en 2.2 (intervalo de confianza de 95%, 1.4 a 3.9); publicaciones adicionales re-definieron algunos de estos datos con pocas variaciones, por ejemplo, el periodo de incubación fue establecido en 5.1 días en promedio (intervalo de confianza de 95%, 5 a 5.8). (10, 11)
  5. La investigación clínica ha determinado que en pacientes sintomáticos el espectro de la enfermedad es leve en el 81%, grave en el 14% y crítica en el 5% de los casos. (12) La gran mayoría de estudios clínicos de pacientes hospitalizados coinciden en que el riesgo para gravedad y fatalidad está directamente relacionado con mayor edad y presencia de comorbilidades como diabetes, hipertensión, obesidad y enfermedad pulmonar obstructiva crónica. (13) Asimismo, la edad avanzada, fiebre mayor de 39º y ciertas alteraciones de laboratorio (trastornos de coagulación, niveles altos de deshidrogenasa láctica, neutrofilia) son predictores de riesgo para una complicación pulmonar, conocida como síndrome de distrés respiratorio agudo, que a su vez incrementa el riesgo de letalidad. (14)
  6. La investigación básica en biología molecular, fisiopatología, inmunología y hematología, entre otras, ha llevado a la descripción de los mecanismos de daño, algunos de los cuales son directamente causados por el virus a las células que infecta y otros mediados inmunológicamente o por activación de sustancias pro-coagulantes.
  7. Derivado del punto anterior, las guías terapéuticas en particular para pacientes graves incluyen no solo medicamentos que han mostrado actividad antiviral en la modalidad de uso de “salvamento o compasivo” como, por ejemplo, la combinación de hidroxicloroquina con azytromicina o Remdesivir, entre otros, pero además fármacos co-adyuvantes con capacidad de modular la respuesta inmune (corticoides como metil-prednisolona o antitrombóticos como heparina). (5, 15, 16)
  8. El reconocimiento de la actividad de anticuerpos neutralizantes contenidos en el plasma de pacientes que han sobrevivido a la infección por SARS-CoV-2, lo cual sugiere que transfundir el plasma de estos pacientes (siguiendo las medidas de alta seguridad de bancos de sangre) a pacientes con COVID-19 grave puede representar un mecanismo terapéutico importante. (17, 18)
  9. La grave insuficiencia de insumos como ventiladores mecánicos que se avizora, ha llevado a empresas incluso fuera del ramo de la ingeniería biomédica al diseño de modelos más simples pero útiles para su fabricación a gran escala, así como al diseño de implementos que permitan la utilización compartida del ventilador con dos pacientes.
  10. La grave insuficiencia de insumos para la protección del personal de la salud y cuidadores familiares de pacientes, ha llevado a la investigación de métodos de esterilización y re-esterilización de mascarillas N-95, caretas, etcétera, a través de métodos como exposición a luz ultravioleta, esterilización en base a vapor entre otros.
  11. Las tecnologías de la información y comunicación han tenido una actividad sin precedentes: plataformas para georeferenciar la dinámica de la pandemia en tiempo real y realizar estimaciones futuras con alto nivel de certeza; sistemas para dar continuidad a las actividades docentes y laborales a distancia; diseño y aplicación de algoritmos para identificar riesgos de estar infectado (con el fin de identificar círculos de contagio y con ello actuar oportunamente en el diagnóstico); la atención y la prevención a través de la cuarentena; algoritmos para identificar y anticiparse a datos clínicos y de laboratorio indicativos de mal pronóstico (gravedad y letalidad); la aplicación de e-salud y telemedicina para compartir y discutir casos clínicos, estudios de imagen y otros, entre expertos, solo por señalar algunos.

Bibliografía.

  1. Ruelas E, Antonio A. Los futuros de la salud en México 2050. México, 2010: Consejo de Salubridad General, p. 383.
  2. Zhu, N. et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N. Engl. J. Med. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001017 (2020).
  3. Disease outbreak news (DONs). Geneva: World Health Organization, 2020 (https://www.who.int/csr/don/en/. opens in new tab).
  4. OMS. Situation Report-87 al 16 de abril de 2020. Disponible en: https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200416-sitrep-87-covid19.pdf?sfvrsn=9523115a_2
  5. Sanders JM, Monogue ML, Jodlowski TZ, Cutrell JB. Pharmacologic Treatments for Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A Review. JAMA. Published online April 13, 2020. doi:10.1001/jama.2020.6019
  6. N. Lurie, M. Saville, R. Hatchett, J. Halton. Developing Covid-19 vaccines at pandemic speed. N Engl J Med (2020), 10.1056/NEJMp2005630
  7. https://www.oecd.org/health/health-systems/Health-at-a-Glance-2019
  8. Laboratory testing for 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) in suspected human cases. Geneva: World Health Organization, 2020 (https://www.who.int/publications-detail/laboratory-testing-for-2019-novel-coronavirus-(2019-ncov)-in-suspected-human-cases. opens in new tab).
  9. Chen Y, Liu Q, Guo D. Emerging coronaviruses: genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol. 2020;92(4):418-423. doi:10.1002/jmv.25681
  10. Li Q, Guan X, Wu P, et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001316.
  11. Lauer SA, Grantz KH, Bi Q, et al. The Incubation Period of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported Confirmed Cases: Estimation and Application. Ann Intern Med. 2020; [Epub ahead of print 10 March 2020]. doi: https://doi.org/10.7326/M20-0504
  12. Wu Z, McGoogan JM. Characteristics of and Important Lessons From the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Outbreak in China: Summary of a Report of 72 314 Cases From the Chinese Center for Disease Control and Prevention. JAMA. 2020;323(13):1239–1242. doi:10.1001/jama.2020.2648
  13. Guan W, Ni Z, Hu Y, et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med. DOI: 10.1056/NEJMoa2002032.
  14. Wu C, Chen X, Cai Y, et al. Risk Factors Associated With Acute Respiratory Distress Syndrome and Death in Patients With Coronavirus Disease 2019 Pneumonia in Wuhan, China. JAMA Intern Med. Published online March 13, 2020. doi:10.1001/jamainternmed.2020.0994
  15. World Health Organization. Clinical management of severe acute respiratory infection when novel coronavirus (nCoV) infection is suspected: interim guidance. January 28, 2020. Accessed March 5, 2020. https://www.who.int/publications-detail/clinical-management-of-severe-acute-respiratory-infection-when-novel-coronavirus-(ncov)-infection-is-suspected.
  16. US Centers for Disease Control and Prevention COVID-19 clinical care (interim guidance, updated March 7, 2020). https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/clinical-guidance-management-patients.html
  17. Chen L , Xiong J , Bao L , Shi Y . Convalescent plasma as a potential therapy for COVID-19. Lancet Infect Dis. 2020;20(4):398-400. doi:10.1016/S1473-3099(20)30141-9
  18. Shen C , Wang Z , Zhao F , et al. Treatment of 5 critically ill patients with COVID-19 with convalescent plasma. JAMA. 2020. Published online March 27, 2020. doi:10.1001/jama.2020.4783
  19. Wang W1, Xu Y2, Gao R3, Lu R1, Han K2, Wu G1, Tan W1. Detection of SARS-CoV-2 in Different Types of Clinical Specimens.
    JAMA. 2020 Mar 11. doi: 10.1001/jama.2020.3786. [Epub ahead of print]
  20. Li Guo, Ph.D, et al. Profiling Early Humoral Response to Diagnose Novel Coronavirus Disease (COVID-19), Clinical Infectious Diseases, ciaa310, https://doi.org/10.1093/cid/ciaa310