Las escuelas de todo el mundo vuelven a ser el escenario de un experimento grande y en gran parte incontrolado.

Por Gretchen Vogel y Jennifer Couzin-Frankel.

Cuando las escuelas de Nueva Zelanda a Noruega, y las de Japón, reabrieron en abril y mayo cuando disminuyó la primera ola de casos de COVID-19, el virus se mantuvo a raya. Los funcionarios de salud y educación aplaudieron, habiendo apostado a que los enormes beneficios de la educación presencial superan el riesgo de propagación viral entre niños y maestros, y de las escuelas a comunidades más amplias.

Como resultado, muchos lugares que se habían movido con cautela al principio abrieron las puertas de las aulas en agosto y septiembre. Las escuelas del Reino Unido, Dinamarca y los Países Bajos pasaron de montar en bicicleta en grupos pequeños de estudiantes a clases de tamaño completo. Ciudades como Montreal, que habían mantenido cerradas las escuelas, dieron la bienvenida a los estudiantes al interior. En Manaus, Brasil, una ciudad con una cifra de muertos por COVID-19 entre las más altas del mundo, más de 100.000 estudiantes regresaron a las aulas. Los adolescentes atestaban los pasillos de Georgia, Iowa y Texas. Pero el contexto es muy diferente ahora: en muchas áreas, el COVID-19 ha aumentado a niveles aún más altos que a principios de año.

En julio, Science examinó los resultados más alentadores de las primeras reaperturas, entre las escuelas en áreas con una filtración mínima de COVID-19. Ahora, el escrutinio de las vacantes escolares en países donde el virus está resurgiendo pinta una imagen más compleja de los riesgos y cómo podrían manejarse.

El virus ha puesto de manifiesto las disparidades entre países y dentro de ellos, y entre los más inquietantes se encuentran las escuelas. En muchos países, como India, México e Indonesia, la mayoría de las escuelas permanecen cerradas. En los Estados Unidos, los estudiantes matriculados en escuelas públicas urbanas desde Los Ángeles hasta Chicago, que en tiempos normales pueden tener dificultades para proporcionar suficiente jabón y papel higiénico, continúan aprendiendo desde casa, mientras que las escuelas privadas adineradas han instalado carpas para el aprendizaje al aire libre y han contratado a más maestros para reducir la cantidad de personas en las clases, de por sí pequeñas. «Las desigualdades de una escuela a otra son imperdonables y desgarradoras», dice Tom Kelly, director de Horace Mann School, una escuela privada en la ciudad de Nueva York que recurrió a muchos recursos para abrir.

Las primeras pruebas, a menudo recopiladas por investigadores con hijos en la escuela o el cónyuge de un maestro, sugieren que las escuelas pueden permanecer abiertas incluso frente a una expansión comunitaria significativa, dadas las fuertes medidas de seguridad y la voluntad política. Muchos países están cerrando restaurantes, bares y gimnasios, y rogando a los residentes que se mantengan alejados de las reuniones sociales en un intento para contener la propagación y mantener abiertas las escuelas. A veces, eso no ha sido suficiente: la República Checa, Rusia y Austria cerraron las escuelas ante el aumento vertiginoso del número de casos en octubre y principios de noviembre.

«Creo que las escuelas, al final, deberían cerrar », dice Michael Wagner, un ecologista microbiano de la Universidad de Viena que forma parte de un consorcio que estudia la prevalencia del virus en las escuelas de Austria. Pero advierte que es una ilusión sugerir que las escuelas abiertas no pueden alimentar la propagación del virus. Cerrarlos puede ser «una de las medidas más poderosas que tenemos, pero también una de las más costosas» para los niños.

En Austria, las escuelas aguantaron hasta el 17 de noviembre. Pero otros países, como Corea del Sur y Australia, cerraron muchas escuelas a la primera señal de aumento de casos, ya que las autoridades trabajaron para sofocar incluso la transmisión comunitaria más modesta. «La conversación está bastante polarizada en este momento en cuanto a si las escuelas deben estar abiertas o cerradas», dice Nisha Thampi, un médico en enfermedades infecciosas pediátricas en el Hospital de Niños del Este de Ontario. «La gente interpreta los datos de una forma u otra para justificar un fin u otro».

¿Qué tan comunes son los brotes escolares?

Una ansiedad preocupante para los maestros y los padres es la propagación silenciosa del virus por los pasillos y las aulas. La mayoría de las escuelas tienen capas de protección, como requisitos de máscara o distancia física para impedir un brote si un estudiante o un miembro del personal trae COVID-19 al edificio. Pero con el aumento de casos de virus en muchas comunidades, esas barreras se enfrentan a una prueba de esfuerzo. «Estás en alfileres y agujas todo el tiempo«, dice Bradford Gioia, director de la Academia Montgomery Bell en Nashville, Tennessee, una escuela para niños de 800 personas que va desde el séptimo al duodécimo grado.

Hasta ahora, dicen los científicos, los brotes escolares parecen menos comunes de lo que se temía inicialmente, pero los datos son escasos. En la Universidad de Duke, Danny Benjamin y Kanecia Zimmerman, tanto pediatras como epidemiólogos, están colaborando con más de 50 distritos escolares así como los departamentos de salud locales para estudiar COVID-19 en las escuelas. El esfuerzo incluye la recopilación de datos sobre grupos y casos individuales de un subconjunto de seis distritos escolares (50.000 estudiantes y personal) en las primeras 9 semanas de clases presenciales. La propagación comunitaria en Carolina del Norte ha sido alta, y el equipo ha registrado 197 casos de COVID-19 adquiridos fuera de la escuela y solo ocho se confirmó como «transmisión secundaria» o se transmitió de una persona a otra dentro de la escuela. Es casi seguro que a estos números le faltan casos de infecciones asintomáticas. Pero Benjamin cree que los datos respaldan el enfoque que están usando las escuelas de Carolina del Norte, con clases pequeñas y máscaras para todos. Él estima que por cada 10.000 personas en la escuela, habrá entre uno y cinco casos, aproximadamente, de transmisión secundaria cada 2 meses.

Comprender por qué ocurren los brotes puede ayudar a las escuelas a reforzar sus protecciones. En los datos de Benjamin, un brote se remonta a un grupo de maestros que se desenmascararon para almorzar en un automóvil compartido. El enmascaramiento inconsistente en una clase de nivel inicial en Tennessee se relacionó con un pequeño brote allí. Kelly, el director de Horace Mann, se alarmó cuando tres maestros dieron positivo en rápida sucesión. Cerró la escuela media y superior durante 2 semanas. Pero el rastreo de contactos sugirió que los casos no estaban relacionados y nadie más dio positivo durante el cierre.

Múltiples casos entre los estudiantes desencadenan preocupaciones sobre la propagación en la escuela. Pero las vidas de los jóvenes están entrelazadas y el virus tiene muchas posibilidades de infectar a los jóvenes fuera de la escuela. «Los niños tienen clases de baile, fútbol, ​​un autobús escolar», dice Gail Carter-Hamilton, enfermera del Departamento de Salud Pública de Filadelfia que brinda apoyo a las escuelas locales.

La secuenciación del virus podría ayudar a mostrar si varios casos en una escuela están relacionados. Pero casi nunca se hace, dice Trevor Bedford, experto en secuenciación del genoma viral en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson. «Es realmente frustrante», dice.

Muchos expertos lamentan que, aunque los funcionarios de salud a menudo promocionan un número bajo de casos escolares, el mantenimiento de registros es inconsistente, al igual que la transparencia, particularmente en las investigaciones de brotes. «Muéstrenos los datos», dice Amy Greer, epidemióloga de enfermedades infecciosas de la Universidad de Guelph. Ella reconoce que proteger la privacidad individual es una necesidad, pero los datos no identificados aún se pueden estudiar y compartir. «Tenemos que ser capaces de entender qué nos dicen los datos que tenemos sobre la transmisión escolar», dice.

Montgomery Bell Academy ofrece pruebas en el lugar y, muchos días, algunos estudiantes están en casa después de dar positivo, y un mayor número está en cuarentena debido al contacto cercano con alguien infectado. La mayoría de los casos se han relacionado con actividades externas, aunque tres niños en una sala de estudio de seis personas contrajeron el virus. La transparencia sobre el alcance viral en una escuela puede ser difícil, pero Gioia cada vez más se inclina por la apertura. «La mayoría de la gente aprecia la honestidad», dice.

¿Las escuelas abiertas cambian la percepción del riesgo?

Deportes. Fiestas de cumpleaños. Práctica de orquesta. Cuando las escuelas abren, es más probable que se reanuden las otras actividades de los estudiantes. Y eso tiene a los investigadores preocupados.

«Las familias buscan en las escuelas para comunicar lo que está bien», dice Jennifer Lerner, quien estudia la psicología del juicio y la toma de decisiones en la Universidad de Harvard. Incluso cuando las escuelas están haciendo todo lo posible para mitigar la propagación del COVID-19 dentro de sus edificios, el mero acto de abrir puede enviar un mensaje involuntario de que mezclarse es benigno y brindar más oportunidades para hacerlo.

Al considerar cómo las personas evalúan el riesgo, Lerner señala un artículo fundamental publicado en 1987 en Science, en el que el psicólogo Paul Slovic de la Universidad de Oregón escribió que cuanto más incierto e incontrolable parece algo, más riesgoso lo consideran las personas. Las actividades asociadas con la escuela se sienten familiares y controlables y, por lo tanto, pueden parecer menos riesgosas, dice Greer. Encontró en una encuesta nacional que el 40% de las familias tienen a sus hijos en al menos una actividad después de la escuela y algunas «tienen niños que participan en actividades extracurriculares 5 días a la semana».

Para muchas personas, es especialmente difícil imaginar la escuela sin deportes. Pero existe la posibilidad de que el virus se propague allí. En los Estados Unidos, numerosos brotes en agosto se atribuyeron a prácticas de fútbol. A principios de este mes, la Unión Atlética de Niñas de Escuelas Secundarias de Iowa organizó un campeonato estatal de voleibol que reunió a 20,000 fanáticos y jugadoras de escuelas secundarias en un estadio cubierto, ya que los casos en la ciudad anfitriona, Cedar Rapids, alcanzaron niveles récord y los hospitales se llenaron al máximo. En Ontario, Canadá, los brotes se han relacionado con el hockey juvenil; Se desconoce si el COVID-19 se propagó durante el juego o en reuniones posteriores con familiares y amigos. «Las escuelas van a tener dificultades con los deportes», dice Benjamin. «Es difícil protegerlos».

Las fiestas también han sido un problema en todo el mundo. En Ciudad del Cabo, Sudáfrica, una reunión de estudiantes de secundaria en un bar provocó un brote que finalmente infectó a más de 80 personas. En la escuela de la hija de Lerner, todas las familias firmaron un compromiso que, entre otros puntos, enfatizaba el cumplimiento de las restricciones estatales sobre reuniones sociales. Cuando varias niñas celebraron una fiesta, se les pidió que se pusieran en cuarentena en casa durante 2 semanas.

Para los funcionarios de salud, puede ser necesario un complicado acto de equilibrio. El mensaje a las comunidades escolares, dice Lerner, debería ser: «Hay un beneficio enorme en tener escuelas abiertas». Para sostener eso, «Tenemos que asegurarnos de que estamos reduciendo el riesgo en todos los demás lugares posibles».

¿Cuánto aire fresco es suficiente?

A medida que bajan las temperaturas en el hemisferio norte, muchas escuelas no irradian la reconfortante calidez que solían tener. La pandemia de coronavirus ha creado una nueva rutina: ventanas abiertas, sin importar el clima.

En Alemania, los estudiantes usan abrigos y gorros de invierno en clase. En el Reino Unido, se les permite ponerse ropa adicional sobre uniformes. Es parte de un esfuerzo por dispersar las partículas virales exhaladas antes de que alguien pueda inhalarlas.

«Los patrones de flujo de aire que tiene adentro marcan una gran diferencia en su exposición potencial», dice Paul Linden, quien estudia mecánica de fluidos en la Universidad de Cambridge y en septiembre publicó un artículo sobre cómo la ventilación puede ayudar a prevenir la propagación viral. Pero con la variabilidad en el clima, los sistemas de ventilación y el tamaño y la ubicación de las ventanas, la orientación es difícil de alcanzar. «Es muy difícil ser prescriptivo», dice.

En lugar de sumergirse en los cálculos para cada espacio interior, científicos como Linden están adoptando una alternativa simple: monitores de dióxido de carbono (CO₂) de alta calidad , que cuestan tan solo U$S 100. Debido a que el CO₂ se exhala cuando las personas respiran, puede servir como un indicador de la cantidad de aire exhalado y el posible virus que se ha acumulado. En el exterior, la concentración de CO₂ es de aproximadamente 400 partes por millón (ppm). «Lo que hemos recomendado para las escuelas es que el CO₂ esté por debajo de 700 ppm», incluso si todos usan una máscara, dice José-Luis Jiménez, científico de aerosoles de la Universidad de Colorado, que modela el riesgo de transmisión. En una iglesia en el estado de Washington donde un brote de marzo entre los miembros del coro originado, el modelo de Jiménez sugiere que los niveles de CO₂ eran alrededor de 2500 ppm.

La evidencia preliminar de los monitores de CO₂ en las escuelas sugiere que todavía hay trabajo por hacer. Linden descubrió que los niveles de CO₂ en las aulas antes de la pandemia eran aproximadamente el doble en invierno que en verano. En Madrid, Javier Ballester, experto en dinámica de fluidos de la Universidad de Zaragoza, descubrió que, cuando las ventanas están cerradas, un aula estándar con 15 alumnos supera las 1000 ppm en solo 15 a 20 minutos.

Parte del desafío es práctico. Si los niños están «helados, eso no ayudará en su experiencia de aprendizaje», dice Henry Burridge, especialista en mecánica de fluidos del Imperial College de Londres. Pero los cálculos de Ballester sugieren que es probable que sea suficiente abrir varias ventanas 15 centímetros cada una. Alemania está intentando un compromiso diferente: las aulas pueden dejar las ventanas cerradas durante 20 minutos y luego abrirlas de par en par durante 5 minutos. (Las escuelas de Berlín tuvieron que instalar decenas de miles de manillas nuevas en las ventanas que se habían cerrado con llave).

Algunas escuelas están agregando filtros de aire de grado profesional para tratar de eliminar el virus y los científicos están desarrollando otras soluciones creativas. Frank Helleis, físico del Instituto de Química Max Planck, ha desarrollado un sistema de campanas extractoras sobre los escritorios de estudiantes y profesores. Él y sus colegas están probando las configuraciones en una escuela en Mainz, Alemania, donde su esposa es maestra. Campanas en forma de cono cuelgan del techo, conectadas a tubos que conducen a una ventana, donde un ventilador sopla aire hacia afuera. El aire caliente alrededor de una persona se eleva y lleva los aerosoles exhalados a la campana, que recolecta y elimina aproximadamente el 90% de los aerosoles antes de que puedan circular, dice Helleis. «Ocurre rápido, en 10 segundos». Construido a partir de los suministros disponibles en las tiendas de mejoras para el hogar, el diseño está disponible gratuitamente.

Ballester, cuya esposa también es maestra, ha intentado colocar un filtro de aire estándar en un ventilador. Las pruebas iniciales muestran que es casi tan eficaz como las máquinas de nivel profesional. La mayoría de las escuelas no pueden gastar U$S 500 por aula, dice Ballester, «pero si son U$S 50 o U$S 60, podrían hacerlo». Los ventiladores con filtros que limpian el aire interior «funcionan muy bien», dice Jiménez, y ya se utilizan en regiones con incendios forestales o contaminación del aire. Estas soluciones pueden ser especialmente valiosas para aulas con pocas o ninguna ventana, una configuración común en las escuelas de EE. UU. Que ha alimentado las preocupaciones sobre la reapertura.

¿Las pruebas marcan la diferencia?

Desde mayo, los adolescentes del Gymnasium Carolinum, una escuela en Neustrelitz, Alemania, se han limpiado la garganta dos veces por semana. Junto con los estudiantes, el personal y los familiares de otras seis escuelas y una guardería, los adolescentes envían las muestras a Centogene, una empresa de biotecnología. El sitio web de la compañía proclama: «Escuela a pesar del coronavirus, ¡pero a salvo!». Ha realizado casi 40.000 pruebas hasta el momento, que según Volkmar Weckesser, director de información de Centogene, han identificado casos «múltiples» y ningún brote. «No podemos decir qué hubiera pasado si no hubiéramos estado allí», reconoce, pero aislar los casos eliminó la posibilidad de provocar más infecciones.

Las pruebas de coronavirus en las escuelas son dispersas, lo que refleja incertidumbres clave, incluida la cantidad de niños que propagan el virus y la precisión variable de las diferentes pruebas. Algunos programas utilizan pruebas para la vigilancia, como la ciudad de Nueva York, que ha realizado pruebas mensuales entre el 10% y el 20% del personal y los estudiantes en muchas escuelas públicas. Wagner, de la Universidad de Viena, y sus colegas están evaluando a estudiantes y maestros en escuelas austriacas, y este otoño encontraron que aproximadamente una de cada 250 personas se infectaron sin síntomas.

Las pruebas generales tienen sus usos. Pero consume recursos potencialmente escasos y puede dar una imagen falsa, advierte Benjamin de Duke. Incluso las pruebas más precisas pueden pasar por alto infecciones en etapa inicial. «Sus intervenciones de salud pública deben asumir que todos están infectados», dice.

Varios estudios están recurriendo a pruebas para investigar una gran incógnita: si las personas sin síntomas transmiten el SARS-CoV-2 en la escuela. En el Hospital Universitario Charité de Berlín, un equipo está trabajando con 48 escuelas y guarderías para realizar pruebas periódicas al personal, los estudiantes y sus familiares en busca de virus y anticuerpos. En Nashville, un equipo de la Universidad de Vanderbilt asiste cada 2 semanas a una escuela, donde niños de hasta 4 años escupen en una taza y entregan su muestra. «¿Importa si un pequeño porcentaje tiene virus detectable en la saliva pero no son sintomáticos y están enmascarados?» se pregunta Ritu Banerjee, una de los tres especialistas en enfermedades infecciosas pediátricas que dirigen el estudio, junto con Sophie Katz y Kathryn Edwards. Hasta ahora, ella y sus colegas han recolectado cuatro lotes de más de 180 muestras cada uno y han realizado pruebas en tres de ellos.

En Montreal, el experto en vigilancia de la salud David Buckeridge y la especialista en enfermedades infecciosas pediátricas Caroline Quach-Thanh de la Universidad McGill están planeando un experimento en dos escuelas. Quieren saber si es seguro reducir una cuarentena de 14 días para contactos cercanos a 7 días con una prueba antes de regresar a la escuela. Los investigadores de Montreal y Nashville tienen algo en común: sus propios hijos asisten a las escuelas que acogieron a los investigadores. Esa conexión, dice Buckeridge, fue vital para hacer posible el trabajo.

¿Deberían las escuelas permanecer abiertas a medida que aumentan los casos?

Las reaperturas tempranas de la escuela estimularon el optimismo sobre la seguridad. Pero muchos expertos advierten que esa experiencia tiene hoy una relevancia limitada para las regiones de alta transmisión. «Las áreas que reabrieron las escuelas en la primavera … tenían muy, muy poco virus circulante en la comunidad», dice Matthew Oughton, médico de enfermedades infecciosas en McGill. Pero Dinamarca, por ejemplo, ha tenido más de cinco veces más casos por semana que en primavera y Francia más de 10 veces. Los funcionarios enfrentan decisiones difíciles sobre si las escuelas deben cerrar. y cuándo.

Las incertidumbres científicas no ayudan. Los estudios iniciales sugirieron que los niños menores de 10 años tenían menos probabilidades que los mayores y los adultos de contraer y transmitir el SARS-CoV-2. Pero los datos más recientes han enturbiado el panorama. En septiembre, un estudio de familias de trabajadores de la salud del Reino Unido no encontró diferencias en la susceptibilidad por edad. Los estudios de anticuerpos en Brasil y el sur de Alemania informaron resultados similares. En una guardería en Polonia, cinco niños pequeños, ninguno con síntomas, aparentemente infectaron a nueve miembros de la familia. «Creo que las infecciones asintomáticas han permitido que los niños pasen desapercibidos», dice Zoë Hyde, epidemióloga de la Universidad de Australia Occidental, Perth.

Sin embargo, algunos países están descubriendo que pueden suprimir el virus mientras las escuelas permanecen abiertas. A mediados de octubre, Irlanda cerró la mayor parte de la vida pública, restringiendo a las personas a un radio de 5 kilómetros de su hogar, pero la instrucción en persona continuó. Casi al mismo tiempo, los Países Bajos cerraron restaurantes, bares y museos, pero también mantuvieron abiertas las escuelas. En ambos países, los nuevos casos se han reducido significativamente.

Sin claridad sobre la transmisión en la escuela, las escuelas están buscando señales sobre cuándo tirar la toalla y pasar al aprendizaje remoto. Los funcionarios de Iowa no considerarán el cierre de las escuelas locales hasta que la tasa de positividad de las pruebas de un condado supere el 15%, mientras que la ciudad de Nueva York anunció que cerrará las escuelas al 3%. Otras áreas analizan los niveles de virus en los vecindarios en los que se ubica una escuela. Las autoridades de Berlín se centran en lo que está sucediendo dentro de una escuela, evaluando semanalmente el número de nuevos casos y personas en cuarentena.

Hyde y David Rubin, director de PolicyLab en el Children’s Hospital of Philadelphia, creen que las escuelas probablemente deberían cerrar si hay tantos casos que el rastreo de contactos en la comunidad ya no es factible. En el área de Filadelfia, «el rastreo de contactos se está desmoronando», dice Rubin. A mediados de noviembre, con las tasas de transmisión en aumento, recomendó que las escuelas de la zona consideren cerrar, especialmente para los niños mayores, hasta enero de 2021.

Aunque los números pueden ofrecer una guía, muchos dicen que las decisiones sobre la apertura y el cierre de escuelas son tanto morales y políticas como científicas. «No creo que la pregunta correcta sea, ¿en qué momento cerramos las escuelas?», dice Greer, de la Universidad de Guelph. En cambio, ¿qué debemos hacer para mantener abiertas las escuelas?

Al igual que Irlanda y los Países Bajos, Francia, España y Alemania han mantenido a los estudiantes en las aulas y han cerrado otras partes de la vida pública. Pero las ciudades de Estados Unidos, incluidas Boston y San Francisco, han retrasado o revertido la apertura de escuelas públicas, sin grandes restricciones a las empresas. «Muchos distritos escolares no están recibiendo el apoyo que necesitan», incluido el financiamiento para medidas de seguridad, dice Meagan Fitzpatrick, modeladora de enfermedades infecciosas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland.

En última instancia, dice, los investigadores no pueden ofrecer mucho. Hasta que la pandemia ceda, probablemente con la ayuda de una vacuna, los funcionarios, los padres y los maestros se enfrentan a preguntas ajenas a la ciencia: «¿Qué quiere decir con seguridad? ¿Y qué niveles de riesgo estás dispuesto a aceptar por abrir tu escuela?».

Con reportajes de Linda Nordling y Emiliano Rodríguez Mega.

Publicado originalmente en Science Magazine