Biosensores para diagnóstico rápido de tuberculosis
Por Susana Paz
México, DF. 26 de marzo de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Científicos de El Colegio de la Frontera Sur (Ecosur), en colaboración con la Universidad Estatal de Míchigan, desarrollan un método basado en nanopartículas para crear un instrumento de diagnóstico para la tuberculosis rápido, barato, sencillo y eficiente, que pueda ser introducido en las comunidades rurales de Chiapas.
Se trata de un sistema con una efectividad del 98 por ciento y con un tiempo estimado de detección de 20 minutos. Si bien se encuentra en fase de prototipo y está a punto de probarse en muestras de esputo de personas tosedoras en Chiapas, ya ha mostrado avances en laboratorio.
Alrededor de 9 millones de personas mueren cada año por tuberculosis, según cifras de la Organización Mundial de la Salud (OMS); el equivalente a decir que cada año se muere 81 veces el Estadio Azteca totalmente lleno, afirmó Héctor Javier Sánchez Pérez, investigador de Ecosur, que pertenece al Sistema de Centros Públicos de Investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
México constituye uno de los 22 países que en el continente americano contribuye con la mayor carga de la enfermedad. En 2013, según cifras de la Secretaría de Salud (SSA), se tiene el registro de 21 mil 381 casos de esta enfermedad en todas sus formas, de los cuales el 81.7 por ciento es de tipo pulmonar y el restante extrapulmonar (ganglionar, intestinal, miliar, etc.). Baja California, Guerrero y Tamaulipas son las entidades que encabezan la incidencia de casos de tuberculosis en el país.
Si bien se conoce el agente causal desde 1882, el modo de transmisión y se cuenta con los fármacos que potencialmente pueden curarla, en la actualidad la tuberculosis sigue constituyedo una pandemia, sobre todo en los países y regiones con altos niveles de pobreza y marginación social, aseguró el doctor Sánchez Pérez.
La tuberculosis es una enfermedad infecciosa que suele afectar a los pulmones y es causada por una bacteria (Mycobacterium tuberculosis). “Está relacionada fuertemente a la pobreza y a un sector de la población determinado. Se divide en dos grandes grupos: uno que es el que afecta a los pulmones, que se le denomina tuberculosis pulmonar, y un segundo grupo que abarca todas las partes del ser humano. La tuberculosis bien puede considerarse como la gran mentirosa, porque en muchos casos es asintomática y de difícil diagnóstico”, explicó el investigador.
Para Evangelyn Alolcilja, investigadora de la Universidad Estatal de Míchigan que colabora con Ecosur en el proyecto, la enfermedad está asociada a diversos determinantes y no solamente a la relación entre el médico y el paciente, sino con las características particulares de la persona, el acceso a alimentación, agua, la propia bacteria, la comorbilidad con otras enfermedades (como el VIH y la diabetes mellitus) y a la tecnología disponible para hacer frente a ello.
“En esencia, la tuberculosis es un problema que nos puede envolver a todos y todos podemos participar en la solución de esta enfermedad. Tenemos que verla como un problema relacionado al acceso a los servicios de salud, como un derecho humano básico y parte de la estrategia es tener métodos de diagnóstico disponibles para la población y eliminar la creencia de que es una sola enfermedad, sino ver que generalmente viene acompañada de otros padecimientos”, expresó la investigadora en el marco del simposio Tuberculosis: retos y oportunidades para el estado de Chiapas, realizado en el auditorio Efraím Hernández X., de la Unidad San Cristóbal de Ecosur.
La tuberculosis como enfermedad infecciosa tendría que seguir los lineamientos de un padecimiento de ese tipo: medidas de prevención, diagnóstico oportuno y tratamiento farmacológico bien llevado. No obstante, en el caso de diagnóstico el sistema para detectar la enfermedad en Chiapas, como en el resto del país, se basa en una prueba llamada baciloscopía, que consiste en una muestra de gargajo o flema que se analiza en el laboratorio y ahí se busca la presencia del bacilo.
“Se necesitan 5 mil bacilos para poder detectarse y también se requieren buenas muestras de expectoración para un buen análisis, lo que no siempre es posible, por lo que su capacidad de detectar pacientes es limitada, más o menos de un 50 por ciento. Es decir, con esta prueba, de 100 enfermos, solo 50 van a ser detectados”, explicó Héctor Javier Sánchez Pérez.
Uso de biosensores
Para la investigadora Evangelyn Alolcilja, se necesita un método efectivo de diagnóstico para garantizar un tratamiento exitoso.
“Para ello, Ecosur tiene un convenio con la Universidad Estatal de Míchigan para buscar métodos rápidos de detección, que inclusive en las propias comunidades nos permitan ver si una persona está enferma de tuberculosis. Es un método que está basado en nanopartículas, donde a través de un aparato que se lleva en campo se busca una serie de reacciones que determinan la enfermedad”, afirmó el doctor Sánchez Pérez.
Y es que aseguró que los métodos de diagnóstico actuales, como el cultivo bacteriológico, la baciloscopía, los rayos X y las muestras sanguíneas, presentan diversas desventajas que impiden sean eficientes en lugares como las comunidades rurales, pues implican costos y tiempo que pueden ser determinantes para enfrentar la enfermedad.
“Se están buscando resultados en los que, en vez de esperar dos meses, se puedan obtener en horas. Esto es una gran ventaja pues estamos hablando de la posibilidad de tener muestras en las áreas rurales, donde hay que caminar de dos a tres horas, y esas comunidades están lejos de las instituciones de salud, por lo que es importante tener esos resultados”, expresó el investigador de Ecosur.
El proyecto denominado El uso de biosensores como método rápido de diagnóstico de la TB en el estado de Chiapas, inició hace aproximadamente un año y en este momento está en fase experimental y a punto de iniciarlo con muestras de expectoración provenientes de tosedores de Chiapas para probar la efectividad del biosensor, por lo que esperan que en diciembre de este año tengan los primeros resultados.
Se trata de un método de biosensores con partículas de origen biológico, que sirven para detectar si hay o no presencia del bacilo.
“Estamos rompiendo el paradigma y tratamos de llevar el diagnóstico de la tuberculosis a las comunidades rurales. El método del glucómetro es una alternativa viable. Se trata de métodos fácilmente operables en campo, baratos, con tiempos reales de análisis, que sean específicos y libres de problemas”, aseveró Evangelyn Alolcilja.
Para la investigadora, todos tenemos un teléfono celular que puede ser utilizado en cualquier parte, y si bien existe esta tecnología, se puede tener otra para la salud y diagnosticar la tuberculosis.
El biosensor tiene varios componentes; uno es el biorreceptor, que puede ser cualquier compuesto o un grupo funcional o anticuerpo el cual reconoce la muestra a analizar (una bacteria, virus o microorganismo), que está acoplado a un traductor de señales y este se puede conectar o leerse a través de un equipo que es el biosensor.
“Lo que se puede hacer con este sistema es extraer la muestra, un patógeno o bacteria, y detectarlos a través de una señal. En el futuro se tiene pensado desarrollar un prototipo más avanzado, como un teléfono celular. La idea es extraer una muestra para poder efectuar su análisi de manera muy rápida y detectar la bacteria de forma simple, operable, barata y que pueda ser utilizado como se usa un teléfono celular”, aseguró la investigadora.
Según Evangelyn Alolcilja, este sistema debe ser lo más simple, amigable, rápido, y fácil de utilizar. Los grupos funcionales que se pueden usar como compuestos para agregarlos a las nanopartículas están basados en la pared celular de la bacteria, de esta manera se identifica la bacteria a través de los grupos funcionales.
“La eficiencia de la captura de la micobacteria causante de la tuberculosis es del 98 por ciento, lo cual aumenta significativamente la eficacia de la prueba. En experimentos en laboratorio, el tiempo de detección es de 20 minutos, entre el tiempo de preparación de la muestra y la lectura. Se trata de un nuevo sistema económico, simple y efectivo”, aseveró.
Esfuerzos en conjunto
La tercera parte de la población del mundo está infectada por tuberculosis y cada individuo que ha desarrollado la enfermedad puede contagiar de 10 a 20 personas, según la OMS.
“Aquí se puede hablar de las diferencias entre los que sí están infectados y desarrollan la enfermedad y quienes no la desarrollan, quienes no sobreviven o quienes entran a un estado crónico de la enfermedad, y quienes presentan formas de farmacorresistencia o pueden ser tratados mediante los fármacos utilizados mediante la estrategia TAES (Tratamiento Acortado Estrictamente Supervisado). Todo esto tiene que ver con las condiciones individuales, el estado de salud, la nutrición, el hacinamiento y las condiciones sanitarias y la calidad de la atención recibida por parte de los servicios de salud”, explicó Héctor Javier Sánchez Pérez.
El investigador de Ecosur aseveró que un tratamiento normal de 6 meses –que responde a la atención primaria– cuesta entre 10 mil y 15 mil pesos, mientras que un tratamiento multifarmacorresistente puede alcanzar entre 700 mil a 800 mil pesos por cada persona enferma.
“La tuberculosis afecta a personas de nivel socioeconómico bajo, hay pocos registros de personas de otro nivel social; creemos que es una de las cosas que explica por qué la enfermedad es considerada una enfermedad de pobres y prácticamente no se hace casi nada para superarla; y si la contrastamos con VIH, párkinson o alguna otra que afecte a las clases altas, ahí sí se invierten recursos e investigación”, opinó el especialista.
Y es que dijo que es justamente el estrato de personas en condiciones de pobreza el que tiene peores condiciones de salud y más bajas posibilidades para responder favorablemente a los tratamientos, porque inmunológicamente son personas desnutridas, que generalmente viven hacinadas y con carencias en los servicios públicos y de salud.
A esto se suma la comorbilidad con enfermedades como VIH y diabetes, que favorecen la presencia de la tuberculosis debido al débil sistema inmune de los pacientes. En México, de acuerdo con cifras oficiales, una de cada cinco personas que tiene tuberculosis también padecen diabetes mellitus.
“Muchas veces algunos gobiernos prefieren ocultarla (la presencia de tuberculosis), porque es un indicador de cómo está la sociedad mexicana; si hay tuberculosis hay pobreza, falta de desarrollo humano, falta de cumplimento de los derechos humanos”, expresó.
Héctor Javier Sánchez Pérez es doctor en Medicina por la Universidad Autónoma de Barcelona e investigador titular del Departamento de Salud de Ecosur, además de formar parte del Sistema Nacional de Investigadores (SNI). El especialista consideró que el simposio sobre tuberculosis, realizado este 24 de marzo en el marco del Día Mundial de la Tuberculosis, fue muy relevante porque conjuntó instituciones académicas con instancias públicas del sector salud.
“Esto no había sucedido últimamente en Chiapas, en donde hay conflictos en todas las áreas. Esta enfermedad nos ha convocado a todos, para que todos nos involucremos para enfrentarla”, concluyó.
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