El papel vital del Instituto de Virología de Wuhan en la lucha contra el COVID-19

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Desde el brote del COVID-19, los investigadores del Instituto de Virología de Wuhan (Wuhan Institute of Virology, WIV) de la Academia de Ciencias de China (CAS) han estado trabajando en la primera línea, llevando a cabo toda una gama de tareas de investigación y desarrollo encaminadas a la prevención y el control de la pandemia. Incluso así, se han esparcido por todo el mundo rumores que circulan por Internet, los cuales alegan que el novel coronavirus fue algo sintetizado y que la pandemia fue causada por una fuga procedente del laboratorio.

Para ofrecer una visión integral del trabajo que realizan los investigadores del WIV en la prevención y el control de la pandemia, y para compartir con el mundo sus experiencias en la primera línea, Science and Technology Daily entrevistó en exclusiva a Yuan Zhiming, presidente de la filial en Wuhan de la Academia de Ciencias de China y director del Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan y a Guan Wuxiang, subdirector general del WIV.

Trabajando sin escatimar esfuerzos desde el 30 de diciembre de 2019

Science and Technology Daily: ¿Cuándo comenzó el WIV su trabajo de investigación y desarrollo en el COVID-19? ¿Cuál fue la primera tarea que se les encomendó?

Guan Wuxiang: Los esfuerzos del WIV en este sentido comenzaron el 30 de diciembre de 2019. En cuanto recibimos muestras de una «neumonía desconocida», enviadas por el Hospital Wuhan Jinyintan, organizamos a nuestros mejores expertos en este campo para llevar a cabo durante toda la noche la detección e identificación del patógeno, e informamos rápidamente sus hallazgos a las autoridades pertinentes.

Science and Technology Daily: ¿Cuáles han sido las tareas de I+D que ha llevado a cabo el WIV con respecto a la prevención y al control de la pandemia desde el comienzo del brote del COVID-19? ¿Cómo han avanzado dichas tareas?

Guan Wuxiang: Desde la aparición del brote, el WIV ha llevado a cabo, de forma organizada, diversas tareas de I+D. Estas tareas han contemplado el aislamiento y la identificación del virus, la detección de patógenos, el desarrollo de medicamentos y vacunas antivirales, la evaluación de los niveles de título de anticuerpos neutralizantes en el plasma de pacientes recuperados, el establecimiento de modelos basados en animales y la investigación de los mecanismos patogénicos. El avance alcanzado en estas áreas ha proporcionado apoyo científico y tecnológico para la prevención y el control de la pandemia en la primera línea.

El WIV ha logrado toda una serie de avances en lo que concierne a aislamiento e identificación del virus. Logró secuenciar el genoma completo del virus, aisló la cepa del virus, lo identificó como un novel coronavirus y completó la crioconservación estandarizada del virus. El 11 de enero, como uno de los institutos designados por la Comisión Nacional de Salud, el WIV envió la secuencia del virus a la Organización Mundial de la Salud.

En cuanto a la detección del COVID-19, el WIV organizó rápidamente sus esfuerzos en materia de I+D para desarrollar pruebas de ácido nucleico y tecnologías de detección serológica. Los kits para las pruebas de ácido nucleico del COVID-19, desarrollados de forma conjunta por el WIV y Uni-medica, están actualmente en proceso de aprobación de emergencia por la Administración Nacional de Productos Médicos (NMPA). El WIV también ha colaborado con Zhuhai Livzon Diagnostics para desarrollar un kit de prueba serológica para el COVID-19, que el 14 de marzo fue aprobado por la NMPA y certificado para uso médico. En calidad de un instituto designado por la ciudad de Wuhan, el WIV ha participado en las labores de detección del patógeno del COVID-19. Desde el 26 de enero, el WIV ha analizado más de 6.500 muestras faríngeas de casos con sospecha de COVID-19.

El WIV también ha trabajado con el Centro Nacional de Investigaciones de Ingeniería para Medicamentos de Prevención y Control de Emergencias del Instituto de Medicina Militar, adscrito a la Academia de Ciencias Militares, para seleccionar y evaluar medicamentos comercializados, medicamentos clínicos y candidatos a medicamentos. Encontramos que el fosfato de cloroquina y el favipiravir han mostrado efectos antivirales bastante positivos contra el novel coronavirus a nivel celular. También se han seleccionado otros medicamentos que actualmente se encuentran bajo evaluación. Mientras tanto, el WIV ha estado trabajando con el China National Biotec Group (CNBG) del China National Pharmaceutical Group (Sinopharm) en la investigación y el desarrollo de una vacuna del virus completo inactivado. El 12 de abril, esta vacuna recibió la aprobación de la NMPA para ser sometida a ensayos clínicos.

Además, el WIV y el CNBG también han evaluado los niveles de título de anticuerpos neutralizantes en el plasma de pacientes recuperados. Encontramos que los títulos de anticuerpos alcanzaron la proporción 1:640. Luego de evaluaciones adicionales, las organizaciones involucradas llevaron a cabo ensayos clínicos según los procedimientos pertinentes.

Respecto al establecimiento de modelos en animales, el WIV completó el modelado del COVID-19 en macacos Rhesus. El modelo fue evaluado por expertos convocados por el Ministerio de Ciencia y Tecnología quienes consideraron que había sido exitoso, y puede usarse para llevar a cabo investigaciones sobre los mecanismos patogénicos y la propagación del COVID-19. Esto brinda una plataforma importante para la evaluación de vacunas y medicamentos para el novel coronavirus.

Science and Technology Daily: Al ser un instituto que se especializa en el estudio de los virus, ¿de cuánta ayuda ha sido su experiencia previa con investigaciones sobre virus en la lucha contra el brote de COVID-19?

Guan Wuxiang: El WIV comenzó la construcción del Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan luego de la epidemia del SARS en 2003. El Instituto se centra en investigaciones de los virus, especialmente de virus altamente patogénicos. Hemos llevado a cabo investigaciones básicas y desarrollado tecnologías de prevención y control para diversos virus, las cuales han servido como cimentación para afrontar los brotes de nuevas enfermedades infecciosas.

En particular, el equipo de investigaciones del Instituto ha estado estudiando coronavirus durante más de una década. Está equipado con técnicas generales de pruebas de ácido nucleico para coronavirus, métodos comúnmente usados para la detección de ácido nucleico y anticuerpos de coronavirus similares al SARS, y métodos para aislar y cultivar virus. Todos estos jugaron un papel importante en la identificación de los patógenos durante la fase temprana del brote del COVID-19.

Science and Technology Daily: Teniendo en cuenta los años de experiencia del Instituto en la investigación de coronavirus, ¿es posible predecir brotes de novel coronavirus?

Guan Wuxiang: Desde el brote del SARS en 2003, China ha mejorado su sistema de vigilancia de enfermedades infecciosas y ha fortalecido aún más su capacidad de prevención y control de enfermedades infecciosas a través del apoyo especial que ha prestado a proyectos para la investigación de importantes enfermedades infecciosas. El sistema existente está enfocado principalmente hacia la vigilancia y la advertencia temprana de enfermedades infecciosas. En la actualidad, no es posible predecir activamente los brotes.

La predicción de brotes de virus y pandemias es una tarea difícil en todo el mundo. Los seres humanos no tienen pleno conocimiento de todos los virus que existen en la naturaleza y de sus patrones de ocurrencia, desarrollo, propagación y patogénesis. Para progresar desde el nivel actual de advertencias pasivas a un nivel de pronóstico activo se requiere que un grupo de investigadores diligentes continúe llevando a cabo actividades básicas de investigación y desarrollo tecnológico. El monitoreo a largo plazo y la investigación de virus encontrados en animales silvestres es una tarea importante en el monitoreo de posibles enfermedades infecciosas.

Equipos bien organizados de investigación y desarrollo

Science and Technology Daily: En estos momentos, ¿cuántos equipos del WIV están llevando a cabo investigaciones científicas sobre el COVID-19? ¿Qué están haciendo exactamente?

Guan Wuxiang: Tomando como base el avance de la epidemia y las tareas que se iban acometiendo, el Instituto organizó a más de 120 investigadores de primer nivel de diferentes subcampos en 12 equipos de investigación científica. Principalmente, ellos estuvieron a cargo de las pruebas patogénicas, del monitoreo del virus, de la revisión de medicamentos y de otras tareas. Además, se organizó a más de 40 personas en seis equipos de apoyo para proporcionar ayuda al trabajo de investigación científica. La base de datos nacional sobre recursos de virus tiene a su cargo la recolección y estandarización de las muestras de COVID-19; el laboratorio de bioseguridad de nivel 3 (BSL-3) y el laboratorio de bioseguridad de nivel 4 (BSL-4) principalmente son responsables del funcionamiento normal de los laboratorios y de garantizar la seguridad de los investigadores científicos. Por su parte, el centro de análisis y pruebas y el centro de experimentación con animales son los responsables del análisis y la prueba de grandes instrumentos y de la protección de la seguridad de los animales de laboratorio, respectivamente.

Science and Technology Daily: ¿Cómo está compuesto un día de trabajo típico de los investigadores científicos?

Guan Wuxiang: Desde que comenzó el brote del COVID-19, los investigadores del WIV han estado luchando en las primeras líneas contra la epidemia. Renunciaron voluntariamente a sus vacaciones por el Festival de Primavera, superaron todo tipo de dificultades personales y se dedicaron a las investigaciones sobre el COVID-19.

Los investigadores del laboratorio trabajaron en turnos de entre cinco y seis horas de duración, durante los cuales no podían comer, beber ni usar los servicios sanitarios. Cuando se toma en cuenta el tiempo dedicado a la preparación y al procesamiento de los datos, trabajaron como promedio de 10 a 12 horas al día. Para alcanzar un uso eficiente de los aparatos de investigación, los equipos se turnaron para entrar a los laboratorios BSL-3 en Xiaohongshan y en el Parque Científico Zhengdian para llevar a cabo las investigaciones. El equipo a cargo de la detección del patógeno, que tenía que trabajar en un mayor número de muestras, se dividió en dos grupos que se turnaron para trabajar en los laboratorios BSL-3 y BSL-2.

Al saber que nuestro equipo para la detección del patógeno del COVID-19 no tenía investigadores suficientes para llevar a cabo la detección de tantas muestras, muchos de los jóvenes del Instituto se ofrecieron como voluntarios para participar en las pruebas del patógeno.

Contribuciones y logros del Laboratorio BSL-4

Science and Technology Daily: ¿Pudiera destacar los principales descubrimientos y avances alcanzados por el Laboratorio BSL-4 en cuanto a progreso científico e investigativo?

Yuan Zhiming: El Laboratorio BSL-4 es en realidad una subsidiaria del Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan. Además, también hay dos Laboratorios BSL-3, numerosos Laboratorios BSL-2 afiliados al WIV, varios laboratorios regulares e instalaciones y equipamiento de soporte para pruebas en animales. Los laboratorios e institutos mencionados anteriormente forman una plataforma conglomerada para la salvaguarda de la bioseguridad.

Después de recibir muestras de un virus de neumonía que en aquel entonces no estaba identificado y de aislar con éxito el patógeno del nuevo coronavirus, el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan solicitó varias acreditaciones que posteriormente le permitieron cultivar células patogénicas del COVID-19 y probarlas en roedores infectados y en animales no primates. Además, el comité supervisor de ética de las investigaciones científicas del laboratorio y su órgano administrativo para las pruebas en animales han garantizado el bienestar de todos los animales usados en los ensayos mediante la gestión, observación y comprobación de todo el proceso antes de dar su aprobación.

Por lo tanto, el Laboratorio Nacional de Bioseguridad de Wuhan ha avanzado en general en varias áreas, entre ellas la purificación de la proliferación del virus del COVID-19, la evaluación de títulos de anticuerpos neutralizantes del plasma de pacientes recuperados, la evaluación de los efectos de los desinfectantes, la evaluación del establecimiento de modelos experimentales y medicinas anticuerpo para animales no primates, el desarrollo de vacunas inactivadas y ensayos sobre protección de animales. Hasta el momento, nuestros logros han abarcado la estandarización de técnicas de proliferación e inactivación del virus, el lanzamiento de nuevos desinfectantes, la evaluación de la inactivación del COVID-19, el modelado de infecciones en los macacos Rhesus y la evaluación de medicinas antivirales y vacunas inactivadas candidatas. El modelo establecido para animales también ha proporcionado una base fundamental para la evaluación de otras medicinas y vacunas antivirales candidatas.

Se han adoptado protocolos estrictos para evitar las fugas de virus

Science and Technology Daily: ¿Cuáles medidas preventivas y de protección debe adoptar el personal al entrar y salir del Laboratorio BSL-4, donde los controles de seguridad biológica están entre los más estrictos?

Yuan Zhiming: Todos los que trabajan en el Laboratorio BSL-4 deben tomar capacitación teórica y práctica y aprobar evaluaciones de sus competencias físicas y psicológicas. Incluso si aprueban dichas pruebas de acreditación, no se les concede acceso sin el permiso de sus directores.

Al llegar a la entrada del laboratorio, se comprueban las condiciones físicas básicas de los investigadores, como presión sanguínea y temperatura corporal, para garantizar que se encuentren dentro del intervalo adecuado para trabajar dentro del laboratorio. Durante todo el proceso, solo los investigadores que han obtenido las calificaciones y acreditaciones obligatorias pueden abrir la puerta que lleva a los pasillos del anillo del laboratorio. Es ahí que examinarán las operaciones del laboratorio, llenarán el formulario de entrada y salida e informarán al centro de monitoreo.

Luego del primer acceso, los investigadores entrarán al primer vestuario luego de desbloquear una segunda puerta. Aquí se cambian de ropa y se colocan los trajes protectores desechables y comprueban y se ponen el traje de protección con presión positiva, antes de conectarlo a la manguera para respiración. Una vez que se completan estos procedimientos, pasan por una ducha de descontaminación antes de llegar al local del laboratorio principal. Para garantizar la bioseguridad, en todo momento no pueden haber menos de dos personas trabajando en el laboratorio. Se le niega el acceso a cualquiera que quiera entrar al laboratorio sin acompañante.

Los investigadores por lo general salen del laboratorio utilizando la misma ruta por la que entraron. Antes de que los investigadores salgan, se lleva a cabo la desinfección química y el enjuague con agua en las duchas de descontaminación, y se desinfectan completamente los trajes protectores con presión positiva. Luego de quitarse el traje protector interior, todos los trabajadores deben ducharse y luego se ponen sus ropas, salen del laboratorio y llenan el formulario de registro de entrada y salida del personal del laboratorio. Es en este momento que se completa el turno en el laboratorio.

Dentro del laboratorio todo el contacto entre los investigadores y el mundo exterior se lleva a cabo a través del centro de monitoreo. En caso de presentarse una situación anormal, lo primero que hacen los investigadores es contactar tan pronto como sea posible con el centro. Mientras se están llevando a cabo los experimentos, en el centro de monitoreo también habrá personal de seguridad biológica y de protección biológica y equipamiento de apoyo para garantizar el manejo correcto de cualquier posible emergencia.

Science and Technology Daily: En lo que respecta a la prevención de fugas desde el laboratorio, ¿cuáles tecnologías y medidas protectoras especiales utiliza el Laboratorio BSL-4?

Yuan Zhiming: El núcleo del Laboratorio Wuhan BSL-4 está rodeado por paredes de acero inoxidable que forman una estructura tipo «caja dentro de una caja». El recinto del núcleo del laboratorio es capaz de garantizar suficiente resistencia estructural y estanqueidad para formar un sello estático. El sello dinámico del laboratorio usa tecnología de presión negativa para garantizar un gradiente de presión estricto y organizado entre las áreas funcionales, con lo cual previene de forma efectiva que cualquier aire contaminado con microorganismos patógenos infecciosos pueda propagarse a áreas con baja probabilidad de contaminación y al medio ambiente externo.

El aire que se emite desde el laboratorio se filtra y descarga a través de filtros de alta eficiencia de dos etapas para garantizar la seguridad de las emisiones. El agua residual se descarga a un sistema de tratamiento de aguas residuales luego de un tratamiento con altas temperaturas. Los desechos contaminados en el laboratorio se someten a un tratamiento con alta temperatura y alta presión en autoclaves de doble puerta, y luego se extraen con seguridad y se entregan a una unidad centralizada de eliminación de desechos médicos que cuenta con las calificaciones correspondientes para dicha eliminación. Cada vez que el personal pasa por los canales de entrada y salida, sus trajes protectores con presión positiva son desinfectados químicamente mediante el uso de duchas químicas para garantizar la seguridad de los pasillos. Estas medidas de protección técnicas aseguran que los virus dentro del laboratorio no puedan escapar.

El laboratorio no solo cuenta con instalaciones de seguridad biológica con los más altos estándares, sino que también aplica un estricto sistema de gestión de la seguridad biológica, lo cual incluye una serie de documentos de procedimientos y manuales de operación estándar sobre los programas de investigación científica, el personal, los animales de laboratorio, la eliminación de los desechos y el manejo de los materiales infecciosos. Estos aseguran que el laboratorio funcione de forma segura y eficiente. Las instalaciones físicas del laboratorio se someten a prueba anualmente por parte de una organización externa, y sus operaciones se someten a supervisión y evaluación por parte del Servicio Nacional de Acreditación para Evaluación de Conformidad de China, así como a inspecciones anuales que llevan a cabo autoridades nacionales pertinentes.

Science and Technology Daily: Las investigaciones sobre el virus COVID-19 tomarán largo tiempo. ¿Qué tipo de trabajo de seguimiento se hará en el futuro?

Guan Wuxiang: El WIV continuará abordando las urgentes necesidades científicas y tecnológicas para el manejo rápido de las emergencias y la respuesta ante las mismas. También llevará a cabo investigaciones científicas y logrará avances significativos en las pruebas de patógenos, el desarrollo de medicamentos y vacunas antivirales, la evaluación de títulos de anticuerpos neutralizantes en el plasma de pacientes recuperados y modelos de investigación animal y mecanismos patogénicos.

Ante la demanda que existirá durante largo tiempo por prevención y control de enfermedades infecciosas, el Instituto continuará llevando a cabo actividades básicas de investigación y desarrollo de las tecnologías de prevención y control en los campos de bioseguridad y salud pública. También brindará apoyo científico y tecnológico y asesoría en la toma de decisiones para salvaguardar la bioseguridad.

FUENTE Science and Technology Daily