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Un laboratorio en un chip permite diagnosticar de forma precoz las enfermedades de Alzheimer y de Parkinson

Una herramienta versátil y rentable detecta enfermedades neurodegenerativas en líquidos corporales fácilmente accesibles.

Salud

El Alzheimer y el Parkinson son los dos trastornos neurodegenerativos más comunes del mundo. Ambos son trastornos neurológicos muy discapacitantes y prácticamente intratables que están asociados con la edad avanzada. El diagnóstico precoz de estas y otras enfermedades puede prevenir un mayor deterioro, lo que podría dar lugar a unos mejores resultados para el paciente. Entre los métodos de diagnóstico actuales, dos de ellos resultan prometedores: una tomografía por emisión de positrones o TEP del encéfalo para detectar depósitos de una proteína específica conocida como beta amiloide y el análisis de determinadas concentraciones de aminoácidos y proteínas en el líquido cefalorraquídeo. Sin embargo, estos métodos de diagnóstico se asocian con unos costes elevados y resultan invasivos para el paciente. Además, el uso de estas técnicas solamente resulta realista en un estadio bastante desarrollado de la enfermedad, lo que implica que sería tarde para aplicar con éxito un tratamiento terapéutico. «Adelantar el diagnóstico en unos meses, o incluso años, puede hacer que los tratamientos disponibles tengan un éxito significativamente mayor. Además, haría posible y estimularía el desarrollo de terapias nuevas, detectando pequeñas variaciones en el organismo y luchando contra la enfermedad desde su fase más temprana», comenta Valentin Alek Dediu, coordinador del grupo de investigación Multifunctional Nanomaterials for Molecular Spintronics and Magnetism del CNR-ISMN de Bolonia. El proyecto MADIA ha desarrollado un método de diagnóstico no invasivo que permite realizar un cribado del líquido cefalorraquídeo con una precisión sin precedentes y que también puede utilizarse con muestras más sencillas de obtener, como las de sangre y saliva. «MADIA ha desarrollado un nuevo concepto de laboratorio en un chip para el diagnóstico precoz ultrasensible basado en la detección de biomarcadores unidos a etiquetas magnéticas», añade Dediu, coordinador del proyecto MADIA.

Etiquetado de biomarcadores mediante nanopartículas magnéticas

MADIA utiliza nanopartículas conocidas como nanopartículas superparamagnéticas de óxido de hierro SPION para que se unan a determinados biomarcadores, añadiendo etiquetas magnéticas y haciendo que sean visibles para los escáneres magnéticos. Se integra un conjunto de sensores magnéticos en un dispositivo de microfluídica, el cual puede escanear el líquido cefalorraquídeo u otros líquidos corporales. «La principal ventaja del enfoque magnético es la capacidad para detectar un número muy reducido de SPION y, en consecuencia, de biomarcadores. La detección magnética puede alcanzar fácilmente una sensibilidad de 1 000 nanopartículas o 1 000 biomarcadores», explica Dediu. Se está trabajando en el marco del proyecto MADIA para detectar amiloides, los biomarcadores establecidos de la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, en principio, como señala Dediu, la tecnología se puede aplicar a diferentes biomarcadores. Se puede adaptar fácilmente para utilizarse en sistemas de diagnóstico vestibles para detectar biomarcadores o toxinas en el sudor o en otros líquidos corporales. La prueba funciona a nanoescala: 10-150 nanómetros, lo que significa que incluye la mayoría de los biomarcadores pero que también puede detectar la presencia de virus.

Una prueba de concepto con éxito

«Necesitamos y queremos ir más allá, pasar a montar un prototipo del verdadero dispositivo de diagnóstico, lo que nos permitiría negociar la producción con empresas y con hospitales para realizar otros ensayos y la validación», explica Dediu. El consorcio MADIA tiene previsto invertir los fondos locales disponibles para llevar el dispositivo a la siguiente fase de prototipado y, entonces, solicitar una nueva subvención de la Unión Europea que permita realizar el desarrollo a un nivel previo a la comercialización. «En paralelo, el equipo del proyecto también está trabajando activamente para difundir los esfuerzos de la investigación y convencer a las partes interesadas y los responsables políticos de que la idea del laboratorio en un chip puede dar forma a la estructura del diagnóstico de nuestra sociedad futura», concluye Dediu.

Palabras clave

MADIA, neurodegenerativo, enfermedades, precoz, detección, nanopartículas, magnético, sensor

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