Las tecnologías portátiles e inteligentes están transformando la capacidad de monitorear y mejorar la salud, pero un producto decididamente de baja tecnología, el inodoro humilde, puede tener el potencial de superarlos a todos.
Esa es la conclusión de un equipo de científicos del metabolismo en la Universidad de Wisconsin-Madison y el Instituto de Investigación Morgridge, que están trabajando para poner a disposición la enorme variedad de información sobre la salud metabólica contenida en la orina para la medicina personalizada.
La orina contiene un historial líquido virtual de los hábitos nutricionales de una persona, el ejercicio, el uso de medicamentos, los patrones de sueño y otras opciones de estilo de vida. La orina también contiene enlaces metabólicos con más de 600 afecciones humanas, incluidos algunos de los principales asesinos como el cáncer, la diabetes ynefropatía.
El equipo tiene dos preguntas esenciales. Primero, ¿el monitoreo frecuente y las pruebas de muestras de orina pueden obtener información útil en tiempo real sobre la salud de un individuo? Y segundo, ¿se puede adaptar una plataforma tecnológica a los inodoros que pueda hacer que el proceso de recolección sea simple y preciso?y asequible?
Recibieron algunas respuestas prometedoras a la primera pregunta en un pequeño estudio piloto realizado este año, cuyos resultados se publicaron en la edición del 11 de noviembre de la revista Medicina digital de la naturaleza . Dos sujetos de investigación recolectaron consistentemente todas las muestras de orina durante un período de 10 días, enviaron esas muestras para pruebas con cromatografía de gases y espectrometría de masas para una lectura completa de las firmas metabólicas.
Los dos sujetos también son autores principales del artículo: Joshua Coon, presidente de Thomas y Margaret Pyle en el Instituto Morgridge y profesor de química y química biomolecular en UW-Madison; e Ian Miller, científico de datos del Grupo de Investigación CoonEn conjunto, proporcionaron 110 muestras durante el período de 10 días, y también utilizaron tecnología portátil para rastrear las frecuencias y pasos cardíacos, el consumo de calorías y los patrones de sueño.
¿Los resultados? Las muestras contienen una notable huella dactilar de salud que sigue los flujos y reflujos de la vida diaria. Por ejemplo, los sujetos mantuvieron registros del consumo de café y alcohol, y los biomarcadores con una conexión conocida con ambas bebidas fueron abundantesun sujeto tomó acetaminofeno, que se midió en la orina mediante un aumento en la intensidad de iones. Los resultados metabólicos del ejercicio y el sueño también se pudieron medir con precisión
El siguiente paso: el Grupo de Investigación Coon está diseñando un inodoro que incorporará un espectrómetro de masas portátil que pueda reconocer las muestras individuales y de proceso en una variedad de temas. Planean instalar el inodoro en su edificio de investigación y expandir el grupo de usuariosa una docena o más de temas. Coon dice que el diseño es "un poco parecido a Rube Goldberg" pero funcional.
"Sabemos en el laboratorio que podemos hacer estas mediciones", dice Coon. "Y estamos bastante seguros de que podemos diseñar un inodoro que pueda tomar muestras de orina. Creo que el verdadero desafío es que tendremos que invertir enla ingeniería para hacer que este instrumento sea lo suficientemente simple y económico. Ahí es donde esto llegará lejos o no sucederá en absoluto ".
Si bien el experimento piloto no examinó las cuestiones de salud, existen muchas posibilidades. Por ejemplo, las pruebas podrían mostrar cómo un individuo metaboliza ciertos tipos de medicamentos recetados, de manera que podrían ser saludables o peligrosos. Además, a medida que la población envejece conmás atención en el hogar, las pruebas de orina indicarían si los medicamentos se toman correctamente y si tienen el efecto deseado.
Coon también cree que el concepto de "inodoro inteligente" podría tener importantes implicaciones para la salud de la población, no muy diferente de la base de datos del genoma humano "Todos nosotros" de los Institutos Nacionales de Salud ". Si tuviera decenas de miles de usuarios y pudiera correlacionar esos datos consalud y estilo de vida, entonces podría comenzar a tener capacidades de diagnóstico reales ", dice. Podría proporcionar una alerta temprana de brotes virales o bacterianos.
Coon, que dirige el Centro Nacional de Biología Cuantitativa de Sistemas Complejos, dice que la idea de las pruebas de orina a escala meta lo ha intrigado por algún tiempo. "Josh mencionó esto en una reunión grupal una vez y se encontró con una carcajada".Miller recuerda: "Pensé, ya sabes, me gusta la idea. Ya sigo muchas cosas en mi vida cotidiana".
Agrega Coon: "Así que salimos y compramos un par de refrigeradores y comenzamos a recolectar".
Mientras que los análisis de pequeñas moléculas de especificación de masa se están realizando en máquinas de $ 300,000, Coon dice que las tecnologías de especificación de masa portátiles existen a una décima parte de ese costo. Él dice que con un mercado tan masivo, podrían llegar a un umbral de costo razonable
"Casi todos los automóviles en la carretera son más complicados que ese espectrómetro de masas portátil", dice.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Morgridge de Investigación . Original escrito por Brian Mattmiller. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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