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Análisis Clínicos

Sin marcas en el anticuerpo

Con base en antígenos, un nuevo instrumento efectúa el diagnóstico del cáncer de mama, de próstata y de leishmaniasis

Un grupo de científicos pertenecientes a la Red de Nanotecnología Molecular y de Interfaces (Renami), bajo la coordinación de Oscar Malta, de la Universidad Federal de Pernambuco (UFPE) está ultimando un nuevo instrumento destinado al diagnóstico del cáncer de próstata y de mama, y capaz también de detectar la leishmaniasis, una enfermedad infecciosa que surge en las áreas más pobres de Brasil. La utilización del prototipo durante la fase experimental ha demostrado que su costo es más bajo que el de otros tests similares e importados. La invención recibió el nombre de Fluorim 1.0 y se basa en las propiedades ópticas de un compuesto desarrollado por los investigadores, que por ahora permanecen en secreto, mientras no cuente con la protección de patente en el país y en el exterior. Un pedido de patente de la sustancia se depositará en poco tiempo más en el Instituto Nacional de Propiedad Intelectual (INPI). Según los investigadores, es posible decir que funciona como un marcador óptico de la enfermedad y se sintetiza partiendo del óxido de europio. “Entre las lantánidos, que en la Tabla Periódica se encuentran en el grupo de las tierras raras, el europio es el más luminescente”, justifica Malta, docente del Departamento de Química Fundamental de la UFPE y coordinador nacional de la Renami, una red implantada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología que reúne a 60 investigadores de 17 instituciones de todo el país. “Este óxido es un polvo blanco que se extrae del europio, extraído a su vez de la arena monazítica (encontrada en algunas playas), donde se concentran las mayores reservas del elemento químico”, completa Malta.

El compuesto desarrollado por los investigadores posee pequeñas diferencias en la formulación para detectar cada una de las tres enfermedades. Se lo acondiciona en kits y posee dimensiones nanométricas (un milímetro dividido en un millón de partes). Su función consiste en unirse al antígeno producido por la enfermedad que se diagnosticará. El antígeno es la sustancia, normalmente una proteína, producida por virus o bacterias, por ejemplo. En el cuerpo humano, cada antígeno tiene un anticuerpo específico, producido por el sistema inmunológico para combatir cada enfermedad. Éstos se juntan como una llave en una cerradura. Cuando una gota de sangre o un pedazo de tejido celular de un paciente se colocan en el kit, el antígeno conectado al anticuerpo se fija al compuesto creado por los investigadores. Posteriormente, dentro del instrumento, la muestra recibe un haz de luz ultravioleta con una longitud de onda específica.

El resultado se detecta en la señal luminosa reflejada por el compuesto. Al margen de la presencia de la enfermedad, el test informa también el grado de infección del paciente. “En el caso del análisis de tejidos procedentes de biopsias (inmovilizados en un portaobjeto de microscopio), la idea es mapear toda su superficie y posteriormente reconstituirla, mediante un gráfico que representará los diferentes grados de infección”, dice Jaílson Vieira de Melo, del Departamento de Química de la Universidad Federal de Río Grande do Norte (UFRN), que también participa en el proyecto.

Una de las ventajas importantes de este instrumento es que permite dosificar el avance de la enfermedad. “Cuanto más avanzada está, más intensa es la luz que se emite”, explica Malta. Con este método, los investigadores evitan marcar directamente el anticuerpo, como en otros tipos de análisis, lo que podría llevar al dispositivo a cometer errores. Esto porque el organismo frecuentemente produce anticuerpos. Identificando al antígeno y su cantidad, los investigadores pueden tener certeza acerca de la enfermedad.

Se emplea el método del tipo fluoroinmunoensayo, que sirve para efectuar el análisis de varias de enfermedades, tales como distintos tipos de cáncer y sífilis. El problema radica en que los equipos que emplean este método son importados, y caros. “Estamos fabricando un aparato que se vale de los mismos principios, pero con adaptaciones tanto en relación con la forma de la medida, que será hará en el tejido, y al kit que está empleándose, como con relación a los costos, principalmente”, dice Melo. “Es un aparato basado en otros ya existentes, y adaptado a las enfermedades que queremos diagnosticar, sobre todo para el test inédito de la leishmaniasis.”

El prototipo es una caja de medio metro cuadrado de superficie y un costo de 30 mil reales -alrededor del 10% del valor de los dispositivos para fluoroinmunoensayo similares importados por los hemocentros, laboratorios de análisis clínicos y hospitales de Brasil. Este equipo es el resultado de un año y medio de investigaciones de la Renami, una de las cuatro redes nacionales de investigadores que se dedican al estudio de materiales a escala nanométrica. Ligados al proyecto de la Renami, al margen de la UFPE y de la UFRN, están el Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP), con sede en la capital paulista, y el Departamento de Química de la USP de Ribeirão Preto. La fase de pruebas contará también con la participación de la unidad de la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz) de Recife, denominada Centro de Investigaciones Aggeu Magalhães (CPqAM, sigla en portugués).

Diagnóstico certero
Una de las enfermedades que se diagnosticarán con el nuevo dispositivo es la leishmaniasis tegumentaria americana, afección de la que surgen 1,5 millón de nuevos casos por año en el mundo. En Brasil, de acuerdo con datos de la Fundación Nacional de Salud (Funasa), se notifican anualmente 35 mil casos. Luíza de Campos Reis, investigadora de la Fiocruz de Recife, explica que los profesionales de la salud afrontan dificultades para diagnosticar la enfermedad, también llamada leishmaniasis cutánea: “Actualmente no existe un test estándar para el diagnóstico de la leishmaniasis. Por eso, muchas veces es únicamente mediante una combinación de técnicas diagnósticas que se logran resultados exactos y precisos”. El médico debe asociar aspectos clínicos, epidemiológicos y de laboratorio. Luíza espera que el nuevo dispositivo se convierta en un medio eficaz de detección de la enfermedad.

La leishmaniasis se transmite por la picadura de hembras hematófagas de los mosquitos que se conocen como flebótomos, hallados en áreas rurales. El protozoo causante de la enfermedad, la Leishmania, se aloja en el hombre y en otros mamíferos, y provoca lesiones en las mucosas y en los cartílagos. En el caso del cáncer de mama, que en Brasil es el que causa más muertes entre las mujeres, de acuerdo con el Instituto Nacional de Cáncer (Inca), este dispositivo servirá para hacer el diagnóstico precoz de la enfermedad luego de que se haya descubierto alguna anomalía en los estudios de mamografía. Cuanto más rápido se haga la detección, mayores serán las probabilidades de cura. En Brasil se registran alrededor de 10 mil muertes anuales por cáncer de mama. Más de la mitad de esas muertes se refiere a mujeres de entre 40 y 69 años.

El uso del Fluorim 1.0 para el diagnóstico de cáncer de próstata, que es la segunda causa de muertes por este tipo de enfermedad en los varones, de acuerdo con el Inca, abaratará los costos del análisis. El dispositivo examinará en el tejido celular de la biopsia los niveles de antígeno prostático específico (PSA, sigla en inglés). El Fluorim identificará únicamente si el paciente tiene o no PSA. “Haremos el PSA porque es un examen relativamente fácil. Es una manera también de testear rápidamente el funcionamiento del prototipo”, explica Malta. Una vez concluida la etapa de calibración, el equipo pretende validar el instrumento ante la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) y ante el Instituto Nacional de Metrología, Normalización y Calidad Industrial (Inmetro). Los investigadores esperan que el dispositivo reduzca hasta un 30% el costo del análisis para el diagnóstico de cáncer de próstata. El test será más barato que el que se realiza actualmente, que tiene un costo estimado de alrededor de 70 reales.

Una vez concluidas las etapas de ensayos y validación, que se extenderán durante un año, el equipo dará inicio a la comercialización del producto. A dicha fase, la última y la más larga de un proyecto de este tipo, el físico Cylon Gonçalves da Silva, secretario de Política y Programas de Investigación y Desarrollo del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCT) la considera como la más difícil. “De laboratorio a la producción industrial, a las estanterías de los locales y a los consultorios y laboratorios, esos equipos recorren un largo camino”, advierte. “Es un proceso lento y que cuesta mucho más que desarrollar un prototipo.”

Así y todo, el proyecto cuenta ya con dos dictámenes positivos, que pueden acortar ese camino. Uno es del propio MCT. “Con la disposición del Ministerio de la Salud de financiar la investigación y el desarrollo de equipos médicos y odontológicos y de laboratorio, obviamente un proyecto como éste parece ser el candidato natural a ganarse el apoyo”, adelanta Gonçalves da Silva. El otro es de la Superintendencia de la Zona Franca de Manaos (Suframa). Oscar Malta adelanta que mantuvo contactos con directivos de la entidad estatal. “Ellos me dijeron que cabía la posibilidad de producir el Fluorim 1.0 dentro una empresa incubada en la Suframa.”

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