La pandemia de Covid-19 ha puesto de relieve la importancia de que los clínicos dispongan de herramientas que puedan diagnosticar rápidamente enfermedades infecciosas víricas.
Al margen del SARS-CoV-2, que ha dado origen a la actual pandemia, los virus zika, dengue y chikungunya también se han convertido en importantes amenazas para la salud humana en muchas partes del mundo, especialmente en los países tropicales.
Estos tres agentes patógenos los trasmiten mosquitos y causan enfermedades que tienen síntomas similares, lo que hace que el diagnóstico temprano sea particularmente difícil sin un equipo de diagnóstico molecular complejo.
En un esfuerzo reciente por hacer que el diagnóstico de estas enfermedades transmitidas por mosquitos sea más rápido y más fácil, un equipo de científicos coreanos, dirigido por el profesor Min-Gon Kim, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju, ha diseñado y desarrollado un equipo compacto, completamente automático y económico, que puede identificar la presencia de estos virus a partir de una muestra de suero sanguíneo.
Este ingenio al que han denominado LAMDA es, en pocas palabras, un mini laboratorio en una tira de papel, que recuerda a las pruebas de embarazo actualmente comercializadas. Los detalles de este dispositivo aparecen en Biosensors and Bioelectronics.
Según estos investigadores, esta herramienta realiza todos los pasos de una prueba de ácido nucleico estándar (de diagnóstico molecular); esto es, muestreo, extracción, amplificación y detección del ARN viral diana, sin intervención externa en ningún paso intermedio.
Para utilizarlo solo hay que colocar una gota de suero sanguíneo y unas gotas de agua destilada en dos almohadillas. Los líquidos fluyen naturalmente a través de la tira de papel horizontalmente y llegan a la base de una pequeña pila vertical de capas que extrae todo el ARN de la muestra y multiplica cualquier ARN viral existente de las tres enfermedades.
Diagnóstico de enfermedades víricas en una hora
La capa superior de la pila vertical comprende parches de reacción individuales, cada uno diseñado para detectar una de las tres enfermedades. Después de que se extrae el ARN, fluye hacia la capa superior, donde las reacciones hacen que los indicadores fluorescentes en un parche se atenúen si el ARN viral objetivo está presente en la muestra.
El laboratorio del professor Kim, centrado en el desarrollo de biosensores y nanobiomateriales mediante la integración de materiales bioorgánicos e inorgánicos, está desarrollando biosensores rápidos, de alta sensibilidad y asequibles para el diagnóstico y la seguridad alimentaria. Otra área de trabajo es la inmovilización de biomoléculas y la síntesis de bio-nanoprobetas.
En el diseño y desarrollo de LAMDA han participado también, entre otros, los investigadores Youngung Seok, de la Universidad estadounidense de Pennsylvania, y Min-Gon Kim, de la empresa Boditech Med Inc.
De esta forma, los científicos pueden diagnosticar con precisión cualquiera de las tres enfermedades transmitidas por mosquitos en menos de una hora.
En opinión del profesor Kim, con una serie de modificaciones menores, “como un sistema portátil para mantener la temperatura de reacción a 65°C y un medio para detectar el cambio de fluorescencia con un teléfono inteligente, el chip de papel todo en uno puede convertirse en una plataforma de prueba de ácido nucleico portátil, de bajo costo, fácil de usar, sensible y específica con un gran potencial en el diagnóstico en el punto de atención”.
