Esta historia comienza en un coche deportivo, que se desliza por la carretera que serpentea desde Berkeley a su destino, una casita en las montañas de Mendocino. Kary Mullis al volante, ensimismado en sus pensamientos, está a punto de idear la técnica que cambiará para siempre la forma de entender la biología molecular, la PCR. En lo que se tarda en recorrer unas pocas millas, uno de los científicos más atípicos, provocadores y controvertidos que ha dado la historia idea un sistema para copiar moléculas de ADN. Su novia de la época duerme plácidamente en el asiento del copiloto. El coche se aparta a un lado de la carretera. “¡Jennifer, despierta! Se me ha ocurrido algo increíble”.
Y tanto, este descubrimiento le valió el Premio Nobel de Química en 1993 compartido con Michael Smith. En su libro (Dancing Naked in the Mind Field, Bailando desnudo en el campo de la mente), Mullis cuenta que el día que la Academia Sueca desveló el nombre de los galardonados, cogió su tabla de surf y se fue a coger unas olas para despistar a la prensa. Al final lo cazaron y sus primeras declaraciones como flamante Premio Nobel las hizo en neopreno a pie de playa. Luego hizo un discurso más elaborado que podéis leer íntegramente aquí.
Gracias al curso acelerado de genética molecular que los medios de comunicación están impartiendo estos días de pandemia y confinamiento, a estas alturas el que más y el que menos sabe que la PCR es uno de los métodos empleados para la detección de la presencia del coronavirus SARS-CoV-2, el causante de la enfermedad COVID-19 (el otro método se basa en la producción de anticuerpos por parte del sistema inmunitario en respuesta a la infección, es más rápido aunque menos fiable y hoy ha saltado a la prensa por motivos bien distintos).
Pues eso, que probablemente no aporto nada nuevo si os digo que las siglas PCR se corresponden con Polymerase Chain Reaction (traducido del inglés como reacción en cadena de la polimerasa). Esta técnica se utiliza rutinariamente en los laboratorios de biología molecular para obtener muchas copias de un ADN de interés, con aplicaciones en investigación, medicina forense, pruebas de diagnóstico o de detección. En concreto, en el caso de infecciones por virus o bacterias, la PCR se utiliza para detectar un fragmento de ADN exclusivo del patógeno que no esté presente en el genoma del hospedador. La muestra de un paciente infectado contendrá el material genético del patógeno que podremos copiar usando un test de PCR dando lugar a una detección positiva. Si el patógeno no se encuentra en el hospedador, la PCR no copiará este fragmento y se tratará de un caso negativo.
Pero, ¿cómo funciona la técnica? En breve, una molécula de ADN está formada por una combinación de cuatro piezas (los cuatro nucleótidos: adenina [A], guanina [G], citosina [C] y timina [T]). La PCR utiliza la enzima polimerasa para copiar fragmentos de ADN. Para funcionar, la polimerasa necesita:
- Una cadena de ADN: que le servirá como molde para copiar.
- Nucleótidos: que le sirven para construir una nueva cadena.
- Cebadores: la polimerasa necesita fragmentos de ADN de doble cadena para iniciar la síntesis.
Los cebadores son pequeños fragmentos de ADN complementarios a las regiones que flanquean al fragmento que queremos copiar. Esto, precisamente, es lo que le otorga especificidad a la técnica y nos permite indicarle a la polimerasa qué fragmento concreto de una cadena de ADN queremos copiar.
Existe un problema adicional en el tema del coronavirus, y es que se trata de un virus de ARN, molécula que la polimerasa no es capaz de copiar. Para solventarlo, es necesario un paso previo de retrotranscripción (paso de ARN a ADN) llevado a cabo por una retrotranscriptasa o transcriptasa inversa. Es por eso que la técnica específica utilizada en la detección del SARS-CoV-2 se denomina RT-PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa usando Retrotranscriptasa o transcriptasa inversa). Aquí os lo explican detenidamente.
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