Diseñan un biosensor para diagnosticar celiaquía

04.02.2014
Se trata de un kit que incorpora una tecnología aún no disponible en el mercado. El objetivo de los investigadores es optimizar el análisis de una pequeña muestra de sangre para determinar rápida y fácilmente si la persona tiene celiaquía. Los resultados de las pruebas para el nuevo desarrollo arrojaron que es cuatro veces más sensible que otros kits de diagnóstico comerciales y, además, es más rápido.

Obtener un diagnóstico tras aplicar una gota de sangre en un sensor es el objetivo con el que se diseñan kits para la detección de diversas enfermedades. Investigadorxs de la Universidad Nacional del Litoral avanzan en el diseño a escala de laboratorio de un dispositivo capaz de detectar en minutos un anticuerpo indicador de la celiaquía. A diferencia de otros dispositivos ya disponibles, éste incorpora partículas magnéticas al proceso de detección. Esta diferencia facilita separar los anticuerpos de interés de todos los otros componentes de la muestra y ayuda a obtener mejores resultados.

“Las partículas magnéticas tienen la potencialidad de ayudar a recuperar la mayor cantidad del analito que se quiere medir”, destacó a Argentina Investiga Silvia Hernández, investigadora de la facultad de Bioquímica y Ciencias biológicas.

En las experiencias en laboratorio, los investigadores lograron clasificar muestras de sangre entre pacientes y no pacientes utilizando el sensor y, además, obtuvieron resultados cuatro veces más sensibles que con otros kits de diagnóstico comerciales. De esta forma, continúan en el desarrollo de nuevas estrategias sensibles, selectivas pero sobre todo económicas y en tiempo real para la detección de una enfermedad que se estima afecta a unos 400 mil argentinos. La enfermedad celíaca es considerada una enteropatía -alteración patológica producida en el tracto digestivo- que se da en personas genéticamente susceptibles y con intolerancia permanente a lagliadina, una proteína presente en el trigo y otros cereales. 

“La potencialidad de este desarrollo nos permite pensarlo para hacer un screening poblacional. Si se pudiera trabajar con partículas pequeñas y hacer dispositivos con microcanales se podría empalmar más cantidad de sensores y hacer múltiples determinaciones”, detalló.

Cómo funciona

Por definición, un sensor es algo sensible, pero la clave es sensible a qué. Para aprovechar la sensibilidad de un material es necesario “programarlo” para que sólo reconozca lo que es de interés para esa aplicación. Con el objetivo de reconocer el anticuerpo anti-transglutaminasa (indicador de enfermedad celíaca) se coloca en el sensor la enzima transglutaminasa. “En los pacientes celíacos esta enzima podría tener un rol preponderante (está exacerbada) por lo que el organismo empieza a producir anticuerpos, incluso contra esa enzima que es propia”, explicó Hernández.

La enzima que se utiliza para seleccionar el objetivo del sensor se acopla a partículas magnéticas y también se agrega un marcador capaz de fluorescer. Así, el antígeno se “pega” al anticuerpo cuando lo encuentra y luego es posible reunir todo ese material y separarlo del resto de la muestra a partir de la aplicación de un imán. 

Con estos prototipos de biosensores, los investigadores procesaron 48 muestras obtenidas de pacientes de los hospitales Iturraspe y Alassia, de la ciudad de Santa Fe. Veintinueve de las muestras correspondían a casos confirmados de enfermedad celíaca y 19 fueron controles negativos. 

Al aplicar el kit y compararlo con el desempeño de otros que se comercializan en la actualidad, pudieron identificarse las muestras de celíacos y no celíacos con cuatro veces mayor sensibilidad y en un menor tiempo.

Ventajas

A la hora de desarrollar un dispositivo para diagnosticar una enfermedad, el esfuerzo de lxs investigadorxs se orienta a la selectividad y sensibilidad de la técnica. “En otros tipos de muestras, cuando se controla un proceso industrial, por ejemplo, es preferible tener una respuesta más rápida aun cuando el dato no sea tan preciso. Pero cuando se habla de análisis clínicos y toxinas la situación es diferente”, recalcó Hernández.

Los inmunosensores -en los que un antígeno reconoce a un anticuerpo-, como este desarrollo para el diagnóstico de celiaquía, son los que se utilizan cuando se buscan respuestas altamente sensibles y selectivas.

El trabajo que lleva adelante el laboratorio de Sensores y biosensores se plantea como desafío el desarrollo completo del kit. Si bien es posible adquirir en el mercado sensores a los que se pueden agregar los elementos de reconocimiento que se desean, las investigadoras aspiran a hacer el desarrollo completo y con insumos disponibles en Argentina.

El equipo de trabajo, liderado por Silvia Hernández está integrado también por Silvia Fabiano, Silvina Kergaravat y por un grupo de estudiantes avanzados de las carreras de Bioquímica y de licenciatura de Biotecnología.

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