Dos científicos chilenos están trabajando junto a un equipo de investigadores de la Universidad de Ohio, en Estados Unidos, para crear un método que eventualmente permitirá a las personas identificar enfermedades con test rápidos, de manera más accesible y económica.

De la investigación participaron el Dr. Oscar Avalos, PhD. en Física, actualmente post doctorado en la Universidad de Ohio; y la Dra. Verónica Bahamondes, tecnóloga médica y PhD. en Química y Bioquímica, que también es investigadora asistente en la Universidad de Ohio y además profesora del Departamento de Tecnología Médica de la Universidad de Chile.

BiobioChile, conversó con el Dr. Oscar Avalos, quien explicó de qué se trata este novedoso método y cuál fue el aporte chileno en la investigación.

“Creo que hablo en nombre de los dos, fue muy entretenido porque nos sacó de nuestra zona de confort, digamos. Esto no es algo que nosotros hacemos habitualmente en nuestra línea de investigación, pero es una extensión de eso. (…) Y bastante desafiante. El hecho de poder realizar un trabajo que en verdad tenga una aplicación, una aplicación médica que pueda ayudar a las personas, es muy reconfortante también“, cuenta.

Test rápidos más económicos

El equipo de expertos trabajó colaborativamente para que las pruebas biológicas de flujo lateral (LFA, por sus siglas en inglés “Lateral flow Assays”) sean menos costosas y accesibles, para que así más personas puedan usarlas y, en situaciones críticas, puedan salvar sus vidas. Pero ¿qué son? ¿Y por qué son importantes?

Resulta que, los LFA son una tecnología ya bastante utilizada, en español se conocen mejor como “test de papel” o “test rápidos”, para detectar cosas biológicas, explica Oscar.

“Se usa, por ejemplo, para saber si una mujer está embarazada, es sabido el hecho de que una mujer necesita ir al baño, orinar sobre un papel y ese indicador te muestra un color o un signo que dice si está embarazada o no”, señala.

En la pandemia, este tipo de test se rediseñó para distribuir masivamente una opción con la que las personas pudieran identificar el Covid en casa de manera rápida, pero fabricarlos es muy costoso porque se utilizan nanopartículas de oro.

Dentro de los test rápidos hay cuatro componentes importantes. El primero es donde se deja la muestra, la gota de saliva, sangre u orina. El líquido que entra a ese extremo fluye hacia el otro, donde se ubica un algodón absorbente. En este algodón hay pequeñas partículas metálicas de oro.

“Estamos hablando de nanopartículas, son 10.000 veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano, entonces no las podemos ver, es imposible verlas“, señala Avalos.

Las nanopartículas contienen una pequeña molécula biológica, anticuerpos que, si la muestra contiene la enfermedad o lo que se esté testeando, las moléculas se pegarán a la partícula e iniciarán el camino hacia las dos rayas del test, que se marcarán de ser un resultado positivo.

“Ahora ya tienes un complejo de cuatro cosas. El anticuerpo que está en el papel, la enfermedad que dejaste tú con tu muestra, el anticuerpo que está pegado a una partícula y la nanopartícula. Entonces ahora se empiezan a pegar en esa línea roja”, aclara.

Oscar dice que si las nanopartículas de oro no existieran en todo este proceso, el test funcionaría, pero no marcaría la línea roja que vemos. Entonces, lo que hicieron los expertos fue buscar un reemplazo para utilizar menos oro y probaron con el cobre, obteniendo resultados bastante prometedores.

“Nosotros ahora lo que proponemos son dos alternativas nuevas de materiales que cumplen la misma función, es decir, pintan estas líneas con nanopartículas. El primer material se llama nitruro de titanio y las otras nanopartículas son de cobre. Toda la bolita es cobre, y tiene una pequeña delgada capa de oro arriba para protegerla de la oxidación, es decir, que no se degrade la nanopartícula“, explica.

“En todo este comercio no tienes una pelota de oro, tienes millones de pelotas de oro, compara el valor de esa pelota con el valor de nitruro de titanio o con el valor de cobre cubierto con oro. El costo, la comparación en costo es mucho menor, (…) entonces tienes algo que es 10.000 veces más económico y funciona de la misma forma, eso es el diseño que se logró con nuestro trabajo“, agrega.

El aporte chileno

Oscar es físico y Verónica es química, cuando ambos escucharon sobre una investigación con partículas de cobre, al ser chilenos, se interesaron en el proyecto. “Fue una cosa de prueba y error”, explica, un experimento, pero que despertó interés.

“Yo soy físico computacional, entonces lo que hago es simular cosas. Entonces yo simulé cómo se comportarían estas partículas en los ambientes que te comento del biotest y las simulaciones dieron buenos prospectos de que el test iba a funcionar bastante bien, así que pasamos al experimento y ahí entró Verónica”, puntualiza Oscar.

Verónica, por su parte, al ser química experimental, diseñó los test, los “sándwich”, como les llaman, que contienen los cuatro componentes para que los test rápidos funcionen y para ello también colaboró con colegas en Ohio.

Ahora, se espera que puedan aplicarse. “Tenemos la idea de usar estas nanopartículas más económicas para estos test. Nosotros ya la enviamos a la oficina de patentes de acá de Estados Unidos, entonces ya están en un proceso de patentar la idea“, dice Oscar.

El proceso tomará tiempo, pero una vez patentada, ya se puede vender y experimentar. “Ahí vienen los procesos de pedir aprobación a la agencia, al Ministerio de Salud, lo que sería acá, por ejemplo, para hacer pruebas, etc., es un proceso que vendrá más adelante”.

Asimismo, planean probar con otras enfermedades. Hasta el momento, solo se probó para identificar ataques al corazón midiendo los niveles de troponina (T) en una muestra de sangre “pero hay un montón más. Por ejemplo una muy tentativa es la diabetes, que es una enfermedad que mucha gente se tiene que estar probando diariamente, niveles de azúcar, entre otras cosas, entonces tener test disponibles que sean más baratos que los que existen hoy en día en el mercado sería muy llamativo para poder usar esta idea en algo práctico”, concluye el experto.

Por el momento, test como el de un ataque cardíaco, por ejemplo, solo pueden ser aplicados por profesional médico, pero en el futuro no se descarta que con esta nueva idea pueda ser algo que se aplique en casa.

En un comunicado de la Universidad de Ohio, Oscar también dijo que “si se pudiera producir una gran cantidad de estas pruebas para varias enfermedades, se podrían entregar pruebas a las personas de forma gratuita o a bajo costo. Imagina si todo el mundo tuviera una prueba en su casa para detectar un ataque cardíaco. Si comienza a sentir dolor en el brazo o el pecho, puede hacerse la prueba para evitar demoras en buscar atención médica en la sala de emergencias”.

“La otra forma de verlo es que si la producción de oro comienza a disminuir, podemos tener un respaldo de algo más que pueda funcionar“, comentó Verónica, por su parte. “Por lo tanto, si las pruebas son necesarias, no nos quedaremos sin el componente principal”, cerró.

El estudio, que lideró el Dr. Alexander Govorov, profesor de Física de la Universidad de Ohio, fue publicado en la revista científica Nano Letters.