Presentan una estrategia matemática de la II Guerra Mundial que podría transformar las pruebas de COVID-19

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Desde el inicio de la pandemia, la ciencia ha insistido en el sesteo masivo como una de las claves para combatir el COVID-19 y frenar la ola de contagios. Pero esta técnica se enfrenta con la escasez de reactivos químicos debido a la alta demanda.

Antes esta necesidad de masificar las pruebas y sortear la escasez, en algunos países están empezando a utilizar una estrategia que data de la II Guerra Mundial.

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Se trata de las pruebas grupales. Los investigadores aseguran que este método que permite analizar muestras de un gran número de personas y, de esta forma, ahorrar tiempo, químicos y dinero.

“Es necesario evaluar a un número extremadamente grande de pacientes, lo que hace que la agrupación sea una opción atractiva”, indica Roy Kishony, biólogo de sistemas en Technion del Instituto de Tecnología de Israel en Haifa.

Hacer pruebas grupales es un desafío, pero los científicos de China, India, Alemania y Estados Unidos ya las están utilizando para hacer frente al COVID-19. 

La ciencia detrás de este tipo de pruebas proviene de un campo de la matemática que tiene múltiples usos. Son algoritmos con los que se pueden detectar desde luces defectuosas de árboles de Navidad hasta determinar la incidencia de contagios por virus como el VIH en una población específica.

“Ha habido una oleada de innovación en este campo“, asegura Dror Baron, un científico de la información en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, citado por Nature, revista que destacó cuatros tipos de este método de testeo grupal.

De la sífilis al coronavirus

El el economista Robert Dorfman planteó una de las estrategias de pruebas grupales más utilizadas. En la década de 1940, el modelo de este economista comenzó a usarse para evaluar los soldados en el frente de guerra y determinar si tenían sífilis.

Con este método se analizan las muestras por grupos y se van descartando por lotes. En el caso de que un grupo dé positivo, se analizan las pruebas por separado.

“En mayo, los funcionarios de Wuhan, China, utilizaron este método como parte de sus esfuerzos para evaluar a la gran mayoría de la población de la ciudad, llegando a aproximadamente diez millones de personas en poco más de dos semanas. Se analizaron muestras de unos 2,3 millones de personas, con hasta 5 muestras en un grupo, y se identificaron 56 personas infectadas”, reseña Nature.

Esta técnica es especialmente útil en poblaciones donde hay baja incidencia del virus en cuestión, sea SARS-CoV-2, sífilis o cualquier otro, debido a que la baja posibilidad ahorrará más pruebas individuales.

“Este es probablemente el método más fácil“, dice Krishna Narayanan, un teórico de la información en la Universidad de Texas A&M en College Station. Pero hay formas más eficientes de construir la segunda etapa que probar a todos individualmente, dice.

Pero, algunos científicos creen que dos rondas de pruebas es mucho ante un virus de rápida propagación como el nuevo coronavirus. Por ello, algunos investigadores proponen otra versión de este modelo.

Fuentes: Dorfman, R. Ann. Matemáticas. Estatista. 14, 436-440 (1943); Mutesa, L. y col. Preimpresión en https://arxiv.org/abs/2004.14934 (2020); Manoj Gopalkrishnan.

Manoj Gopalkrishnan, científico informático del Instituto Indio de Tecnología de Bombay en Mumbai, plantea una formula con la cual, si bien no ahorraría reactivos, se podría ganar un tiempo valioso frente a la velocidad con la que se propaga el SARS-CoV-2.

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Gopalkrishnan propone ambas pruebas (grupal e individual) en una sola ronda, fórmula que presenta sus propias limitaciones en cuanto al análisis y cantidad de pruebas.

Pero el científico busca resolver estas limitaciones y, junto a sus colegas, desarrolló una aplicación para teléfonos inteligentes que les dice a los usuarios cómo mezclar las muestras. Otros científicos también están utilizando la automatización para perfeccionar la técnica de pruebas grupales que surgió en la primera mitad del siglo pasado.