Un dispositivo portátil detecta la sepsis en media hora
La sepsis es una afección patológica caracterizada por una respuesta inflamatoria desproporcionada a una infección y que puede desembocar en un fallo multiorgánico. Esta enfermedad puede ser causada por microorganismos como bacterias u hongos y su tratamiento se basa en gran medida en contrarrestar la infección a través del control del foco infeccioso y la administración de antibióticos. La sepsis tiene unos costes sociales y económicos muy altos, ya que causa aproximadamente 20 000 muertes diarias en todo el mundo y, en 2008, los gastos médicos relacionados con hospitalizaciones por sepsis ascendieron a más de 10 000 millones de euros en Europa y los Estados Unidos. El proyecto RAIS ha desarrollado una nueva plataforma de micromatrices sin marcadores para centros de atención que permite cuantificar la concentración de biomarcadores específicos de la sepsis en media hora. Este sistema basado en un diseño patentado de microscopio interferométrico sin lentes fue validado después con éxito por los investigadores. «Queríamos desarrollar un dispositivo de alto rendimiento, rápido y sensible para detectar la sepsis a un precio asequible», comenta el doctor Pruneri, coordinador del proyecto RAIS. Revisión completa para el diseño de la prueba Los protocolos de diagnóstico actuales incluyen el análisis de sangre, el recuento de células sanguíneas, la cuantificación del lactato sérico y hemocultivos para microorganismos aeróbicos y anaeróbicos. Sin embargo, el diagnóstico basado en cultivos es lento y se han realizado grandes esfuerzos para descubrir biomarcadores que permitan el diagnóstico precoz de esta enfermedad. El proyecto RAIS ha desarrollado un lector óptico de micromatrices que utiliza biomarcadores específicos para la detección de la sepsis, entre los que se incluyen proteínas relacionadas con la inflamación y bacterias presentes comúnmente en las muestras de sangre de los pacientes. Los anticuerpos específicos para estos biomarcadores se depositaron y fijaron en la placa de micromatrices. El dispositivo contiene un cartucho desechable integrado en una plataforma portátil de micromatrices sin marcadores que, idealmente, podría analizar más de un millón de muestras objetivo a la vez. El resultado final es un prototipo alfa del dispositivo que ya se ha utilizado en experimentos preliminares. El equipo ha perfeccionado el dispositivo mediante el desarrollo de un prototipo beta del lector que requiere un menor volumen de muestras para el análisis y puede fabricarse a un coste significativamente más bajo. Además, se han incorporado un «software» de posprocesamiento automatizado y una interfaz gráfica de usuario para reducir los procesos de cuantificación y análisis requeridos por los socios comerciales del proyecto. Un dispositivo comercial basado en el prototipo beta podría proporcionar potencialmente resultados a un coste mínimo de 50 euros por paciente. «Tuvimos que mejorar la sensibilidad de detección del lector óptico utilizando un sustrato nanoestructurado, lo que permitió la detección y cuantificación de biomarcadores específicos de la sepsis como la bacteria “E. coli”, la proteína PCR y la proteína de bajo peso molecular PCT», comenta el doctor Pruneri. Tanto la proteína C reactiva (PCR), que es un biomarcador empleado frecuentemente para la inflamación, como la procalcitonina (PCT) se encuentran por lo general en el plasma sanguíneo de pacientes con sepsis. RAIS en la industria biotecnológica Los investigadores de RAIS no solo han desarrollado el dispositivo, sino que además han validado el lector de micromatrices utilizando muestras de pacientes con sepsis y han establecido un biobanco de muestras de sepsis, que incluye muestras de pacientes control y con sepsis. Los resultados de las actividades de investigación y desarrollo de RAIS complementarán la expansión ulterior de este proyecto. El doctor Pruneri añade: «Ya hemos diseñado un nuevo dispositivo que incorpora la tarjeta electrónica de lectura y el “software”. Este formará parte del futuro producto que permitirá el análisis de datos sin necesidad de ordenadores. La explotación del desarrollo técnico continuará con el socio comercial ThermoFisher y otras empresas con vistas a seguir mejorando esta tecnología y realizar los ensayos clínicos». Además de favorecer la detección de enfermedades autoinmunitarias, esto debería facilitar la entrada en el mercado de la serología de nuevos kits de diagnóstico con aplicaciones para otras enfermedades.
Palabras clave
RAIS, sepsis, micromatriz, diagnóstico, biomarcador, lector óptico
