Los científicos financiados por los Institutos Nacionales de la Salud han desarrollado una nueva prueba de diagnóstico para la fibrosis quística, un trastorno genético que actualmente afecta a unos 30.000 estadounidenses. El nuevo dispositivo proporciona una forma más barata y fácil de detectar los niveles de cloruro en el sudor, que están elevados enpacientes con fibrosis. Una estrategia similar podría aplicarse a otras enfermedades que se presentan con niveles elevados de diferentes iones, como bromuro y yoduro, y la simplicidad del enfoque podría hacer que las pruebas de diagnóstico sean más accesibles en todo el mundo.
La fibrosis quística es causada por dos copias defectuosas de un gen que afecta el flujo de cloruro dentro y fuera de las células, lo que daña los pulmones y el sistema digestivo. Si bien no existe cura para la fibrosis quística, la detección temprana es clave para tomarpasos para reducir la acumulación de líquido en los pulmones y prevenir la desnutrición, permitiendo que los pacientes vivan hasta los 40 o 50. A menudo se diagnostica mediante una prueba genética que es costosa o una prueba del sudor.
Actualmente, la prueba de los niveles de cloruro en el sudor se realiza mediante titulación manual, una técnica que requiere mucha mano de obra y está sujeta a errores humanos y puede pasar por alto casos. Pero un nuevo sistema creado por investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania se basa en un tinte fluorescente quedisminuye en presencia de cloruro, lo que permite automatizar la prueba. La investigación, descrita en línea en una edición de agosto de la revista Chemical Science, cuenta con el apoyo del Instituto Nacional de Bioingeniería e Imágenes Biomédicas NIBIB, parte de los NIH.
"Este es un paso importante hacia un diagnóstico más rápido y confiable", dice Seila Selimovic, Ph.D., directora del programa NIBIB en Sensores Biológicos. "La nueva tecnología de detección es barata y fácil de aplicar y, si se usacomo parte de un dispositivo en el punto de atención puede permitir que más clínicas brinden pruebas tempranas de fibrosis quística. Eso es algo grandioso para el mundo desarrollado, pero es un cambio de juego para el mundo económicamente en desarrollo, ya que la intervención temprana puede salvar vidas al tratarcon esta enfermedad devastadora y demasiado común ".
Para crear el sensor, los investigadores primero desarrollaron un tinte a base de citrato que emite luz fluorescente. Sin embargo, en presencia de cloruro, la cantidad de luz emitida por la molécula disminuye: cuanto más cloruro, menos fluorescencia. Después de crearun sistema de detección basado en este principio, el equipo lo comparó con el método de detección de cloruro que se usa actualmente en la clínica y encontró que ambas pruebas dieron resultados similares. Pero la nueva prueba puede detectar cloruro en un rango más amplio de concentraciones y, debido a que está automatizado,evita el problema del error humano.
Las pruebas tradicionales como los electrodos selectivos de iones también pueden producir resultados incorrectos porque no pueden distinguir entre el cloruro y otros iones similares, como el bromuro y el yoduro, que pueden elevarse en el sudor como resultado de ciertos medicamentos o afecciones.Pero, además de detectar el cloruro, el nuevo sistema basado en fluorescencia también puede diferenciar tres iones: cloruro, bromuro y yoduro. "Nuestros métodos son muy sensibles y también muy selectivos", dice Jian Yang, Ph.D., profesorde ingeniería biomédica en la Universidad Estatal de Pensilvania y autor principal del artículo. "Así que podemos usar un tinte para distinguir tres iones diferentes en un fluido biológico". El sistema también podría usarse en otras enfermedades que pueden ser diagnosticadas por cloruro alteradoniveles, como alcalosis metabólica, enfermedad de Addison y esclerosis lateral amiotrófica ELA, que se presentan con cantidades anormales de cloruro en la orina, la sangre y el líquido que rodea el cerebro, respectivamente.
Probar los niveles de cloruro también puede ayudar a determinar si un tratamiento está funcionando, pero realizar una prueba de sudor actualmente requiere un viaje a un hospital o laboratorio clínico. Para solucionar esto, el equipo creó un prototipo de su dispositivo que se conecta a una celdateléfono para detectar el cambio de luz. La versión portátil es lo suficientemente fácil de usar para que los pacientes puedan monitorear en casa y saltarse el viaje. "Simplemente toma el dispositivo, ponte el sudor y luego puedes usar un teléfono celular para leer los resultados", dice Yang. Una herramienta tan simple permitiría a las pequeñas clínicas y los países en desarrollo, que no pueden pagar el personal necesario y el equipo costoso para las pruebas actuales, diagnosticar la enfermedad de manera confiable.
"Estamos entrando en el dispositivo de punto de atención, este tipo de dispositivo de uso doméstico, de bajo costo y fácil de usar", dice Yang. "Eso realmente puede hacer que la detección del sudor o incluso de algún otro elemento biológicolíquidos como la orina o el suero mucho más fáciles en el futuro porque todos pueden usarlo ".
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Bioingeniería e Imágenes Biomédicas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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