¿Qué pasaría si hacerse la prueba de cáncer u otras enfermedades fuera tan fácil como medir el azúcar en la sangre o hacerse una prueba de embarazo en el hogar? En unos pocos años, podría serlo.
Los químicos de la Universidad Estatal de Ohio están desarrollando tiras de papel que detectan enfermedades como el cáncer y la malaria, por un costo de 50 centavos por tira.
La idea, explicó Abraham Badu-Tawiah, es que las personas podrían aplicar una gota de sangre al papel en casa y enviarla por correo a un laboratorio de manera regular, y consultar a un médico solo si la prueba resulta positiva.Los investigadores encontraron que las pruebas fueron precisas incluso un mes después de que se tomó la muestra de sangre, lo que demuestra que podrían funcionar para las personas que viven en áreas remotas.
El profesor asistente de química y bioquímica en el estado de Ohio concibió los documentos como una forma de obtener diagnósticos de malaria baratos en manos de las personas en las zonas rurales de África y el sudeste asiático, donde la enfermedad mata a cientos de miles de personas e infecta a cientos de millonestodos los años.
Pero en el Revista de la Sociedad Americana de Química él y sus colegas informan que la prueba se puede adaptar para detectar cualquier enfermedad para la cual el cuerpo humano produce anticuerpos, incluidos el cáncer de ovario y el cáncer del intestino grueso.
La tecnología pendiente de patente podría llevar el diagnóstico de la enfermedad a las personas que más lo necesitan: aquellos que no tienen acceso regular a un médico o que no pueden pagar visitas regulares en persona, dijo Badu-Tawiah.
"Queremos empoderar a las personas. Si a usted le importa su salud y tiene motivos para preocuparse por una afección, entonces no desea esperar hasta enfermarse para ir al hospital. Puede hacerse la prueba comoa menudo como quieras ", dijo.
La tecnología se asemeja a los diagnósticos actuales de "laboratorio en un chip", pero en lugar de plástico, el "chip" está hecho de hojas de papel blanco liso pegadas con cinta adhesiva de dos lados y pasa por una impresora de inyección de tinta típica.
Sin embargo, en lugar de tinta normal, los investigadores usan tinta de cera para trazar el contorno de canales y depósitos en el papel. La cera penetra en el papel y forma una barrera impermeable para capturar la muestra de sangre y mantenerla entre capas. Uno 8.5-una hoja de papel de 11 pulgadas puede contener docenas de pruebas individuales que luego se pueden cortar en tiras, cada una un poco más grande que un sello postal.
"Para hacerse la prueba, todo lo que una persona tendría que hacer es poner una gota de sangre en la tira de papel, doblarla por la mitad, ponerla en un sobre y enviarla por correo", dijo Badu-Tawiah.
La tecnología funciona de manera diferente a otros diagnósticos médicos basados en papel, como las pruebas de embarazo en el hogar, que están recubiertas con enzimas o nanopartículas de oro para hacer que el papel cambie de color. En cambio, el papel contiene pequeñas sondas químicas sintéticas que llevan una carga positiva. Son estassondas "iónicas" que permiten la detección ultrasensible mediante un espectrómetro de masas portátil.
"Las enzimas son quisquillosas. Deben mantenerse a la temperatura adecuada y no pueden almacenarse secas o expuestas a la luz", dijo Badu-Tawiah. "Pero las sondas iónicas son resistentes. No se ven afectadas por la luz, temperatura, humedad, incluso el calor en África no puede hacerles nada. Así que puede enviar una de estas tiras a un hospital y saber que será legible cuando llegue ".
Los químicos diseñaron sondas iónicas para etiquetar anticuerpos específicos que extraen el biomarcador de la enfermedad de la sangre y en el chip de papel. Una vez que se extraen, los químicos permanecen sin cambios hasta que el papel se sumerge en una solución de amoníaco en el laboratorio. Allí, alguiendespega las capas de papel y las mantiene frente a un espectrómetro de masas, que detecta la presencia de las sondas en función de sus características atómicas y, por extensión, la presencia de biomarcadores en la sangre de una persona infectada.
Badu-Tawiah y los investigadores posdoctorales Suming Chen y Qiongqiong Wan demostraron con éxito que podían detectar biomarcadores de proteínas del parásito de la malaria más común, Plasmodium falciparum, que es más frecuente en África.
También detectaron con éxito el biomarcador de proteínas para el cáncer de ovario, conocido como antígeno de cáncer 125, y el antígeno carcinoembrionario, que es un marcador para el cáncer del intestino grueso, entre otros tipos de cáncer.
Trabajaron con el ex estudiante de doctorado Yang Song en el laboratorio del colega Vicki Wysocki, profesor de química y bioquímica, para estudiar cómo las sondas se adhieren a los anticuerpos con un espectrómetro de masas de alta resolución. Wysocki es el Académico Eminente de Ohio de Estructura Macromoleculary Función y director del Campus Chemical Instrument Center en Ohio State.
Después de confirmar que sus pruebas funcionaron, Badu-Tawiah y su equipo almacenaron las tiras y las volvieron a probar cada pocos días para ver si la señal detectada por el espectrómetro de masas se desvanecería con el tiempo. No fue así.tan fuerte después de 30 días como el día uno, lo que significa que las proteínas de la enfermedad eran estables y detectables incluso después de un mes.
Dado que las tiras de anticuerpos sobreviven el tiempo suficiente como para llegar a un laboratorio por correo, podrían abrir un mundo completamente nuevo de atención médica para las personas en las comunidades rurales, incluso en los Estados Unidos, dijo Badu-Tawiah. Incluso para las personasviviendo en la ciudad, probándose en casa ahorraría dinero en comparación con ir al médico.
En los EE. UU., Dijo, las pruebas serían ideales para personas con antecedentes familiares de cáncer o que se hayan sometido con éxito a un tratamiento contra el cáncer. En lugar de esperar para visitar a un médico cada seis meses para confirmar que todavía están en remisión,podrían probarse a sí mismos desde casa con más frecuencia.
En el caso de la malaria, los costos humanos y financieros son altos, especialmente en África.
La malaria es una enfermedad transmitida por mosquitos causada por parásitos. La infección comienza con síntomas similares a los de la gripe que pueden convertirse en insuficiencia renal u otras complicaciones. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que hubo 214 millones de casos de malaria en todo el mundo en 2015, y438,000 personas murieron, en su mayoría niños en África.
"En África, la malaria es tan común que cada vez que tienes fiebre, lo primero que piensas es, 'Oh, probablemente sea malaria'", dijo Badu-Tawiah.
Si bien las tiras de prueba prototipo en el estado de Ohio cuestan alrededor de 50 centavos cada una para producir, esos costos probablemente bajarían con la producción en masa, dijo. El mayor costo de usar las tiras recaería en las instalaciones médicas urbanas, que tendrían que comprarespectrómetros de masas para leer los resultados. Los instrumentos portátiles modelo pueden costar $ 100,000, pero se están desarrollando especificaciones de masas de mano menos costosas.
Aún así, Badu-Tawiah señaló, una inversión inicial en especificaciones de masas sería más que compensada por el potencial beneficio para la economía de África. UNICEF estima que la malaria le cuesta al continente $ 12 mil millones en pérdida de productividad de los trabajadores cada año.
En los Estados Unidos, donde los espectrómetros de masas son más comunes, el ahorro de costos se produciría en forma de un uso reducido del seguro y menos gastos de bolsillo por ir al médico con menos frecuencia.
"Aunque este enfoque requiere una inversión inicial, creemos que los dispositivos de consumo de papel de bajo costo lo harán sostenible", dijo Badu-Tawiah. "Podemos instalar un pequeño instrumento en una tienda de comestibles y luego vender las tiras de papelpor solo 50 centavos por prueba. Lo mismo para África, y quizás mucho más barato allí "
La universidad licenciará la tecnología a una compañía de diagnóstico médico para un mayor desarrollo, y Badu-Tawiah espera poder probar las tiras en un entorno clínico dentro de tres años. Mientras tanto, él y sus colegas están trabajando para lograrpruebas más sensibles, para que las personas puedan usarlas de manera no invasiva, con saliva u orina como material de prueba en lugar de sangre.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Pam Frost Gorder. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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