Diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer gracias a un análisis de sangre rutinario
El diagnóstico de las enfermedades se basa en indicadores medibles en los líquidos corporales conocidos como «biomarcadores». Tradicionalmente, se analizan mediante técnicas basadas en la bioquímica, como el enzimoinmunoanálisis de adsorción (ELISA, por sus siglas en inglés). Sin embargo, la baja concentración de biomarcadores, junto con la limitada capacidad analítica de los métodos convencionales, impiden la detección y, por tanto, el diagnóstico de las enfermedades. En el caso de la enfermedad de Alzheimer (EA) —el tipo más común de enfermedad neurodegenerativa— la concentración de biomarcadores amiloide β y τ en el líquido cefalorraquídeo aumenta antes de la aparición de los síntomas. Aunque estos y otros posibles biomarcadores pueden emplearse para diagnosticar la EA de manera rápida, la recogida de líquido cefalorraquídeo requiere una punción lumbar, que es un procedimiento invasivo y necesita hospitalización.
Una tecnología para la concentración de la muestra
A lo largo de los años, los científicos han adoptado diferentes técnicas para mejorar la detección de biomarcadores, incluida la amplificación de las moléculas diana. El equipo del proyecto SensApp, financiado con fondos europeos, aborda esta demanda del aumento de la sensibilidad en los ensayos diagnósticos mediante la preconcentración de moléculas diana por eliminación de disolventes. «Nuestro método aumenta de forma drástica la concentración de biomarcadores al reducir el volumen de reacción, con lo cual se consigue una amplificación de la señal de salida», explica Simonetta Grilli, coordinadora del proyecto. El equipo desarrolló un dispositivo cuyo tamaño es equivalente al de otros equipos de sobremesa presentes en los laboratorios de diagnóstico. Se basa en una nueva tecnología conocida como «tecnología de división y concentración de gotículas» (DSS, por sus siglas en inglés) que puede generar y acumular diminutas gotas de la muestra líquida (plasma, orina, saliva) en un soporte sólido, como un portaobjetos de vidrio.
¿Cómo funciona la división y concentración de gotículas?
La tecnología DSS permite la preparación de gotículas de muestra sin que se dispersen, lo cual genera que las pocas moléculas presentes en una muestra poco abundante estén más concentradas que en el caso de una modalidad de preparación estándar. De este modo, el operario puede detectar esas pocas moléculas mediante un procedimiento de detección estándar, como la inmunofluorescencia, y alcanzar así un nivel alto de sensibilidad final. La innovación que subyace a esta nueva tecnología es la capacidad de generar esas diminutas gotas mediante el campo eléctrico aplicado directamente a la muestra líquida a través del efecto piroeléctrico que consigue un cambio de polarización debido al cambio de temperatura. Según Grilli: «Es la primera vez que se utiliza este método para este tipo de aplicaciones». Uno de los logros adicionales es la combinación con un módulo de lectura capaz de detectar la señal de fluorescencia de estos biomarcadores escasos.
Mejora de la detección de biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer
Como prueba de principio, se validó el dispositivo SensApp en muestras modelo, lo que demostró la capacidad de detectar biomarcadores de la EA hasta niveles subpicográmicos. Esto supuso una mejora significativa del nivel de sensibilidad estándar de los kits ELISA comerciales. Aunque las pruebas en un entorno clínico están pendientes, el dispositivo SensApp ofrece un método de detección superior para un diagnóstico rápido y sensible de la EA. Es importante destacar que la detección de biomarcadores puede lograrse mediante un simple análisis de sangre, lo cual establece nuevos estándares para la detección de la EA en la población. Además, se espera que mejore el cumplimiento y el seguimiento de los pacientes durante el tratamiento. Cabe destacar que la aplicación del dispositivo SensApp no se limita a la EA, sino que puede emplearse para la detección de otros biomarcadores de baja abundancia relacionados con enfermedades.
Palabras clave
SensApp, biomarcador, EA, enfermedad de Alzheimer, detección de biomarcadores, tecnología de división y concentración de gotículas, DSS, efecto piroeléctrico, inmunofluorescencia
