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Tira reactiva para detectar tuberculosis

26 de marzo de 2018

Un tercio de la población mundial está infectado por la bacteria de tuberculosis, de quienes entre cinco y 10 por ciento desarrollará la enfermedad en algún momento de su vida; sin embargo, de acuerdo con la Secretaría de Salud, también se trata de una enfermedad curable.
 
 Al principio, las personas suelen confundir la tuberculosis con una tos común, misma que al prolongarse por varios meses o presentar otros síntomas, como sudoración nocturna, pérdida de peso injustificada o debilitación del cuerpo, es cuando el enfermo suele acudir al médico, quien la podría asociar con cualquier otra enfermedad. Tener la enfermedad de tuberculosis por varios meses y desconocerlo es precisamente lo que propicia su contagio.

¿Qué obstaculiza hoy en día la detección de tuberculosis? Que los métodos tradicionales para su detección únicamente se encuentran en laboratorios clínicos o centros especializados, cuando la mayor parte de los casos de tuberculosis son asociados con escasos recursos económicos y desnutrición, por lo que son más frecuentes en comunidades rurales o en poblaciones de escasos recursos; además de que estas pruebas tienen un costo de aproximadamente cinco mil pesos, precio que limita el acceso del paciente.

Luego de más de 10 años de estudios y experimentación, un grupo de científicos de la Unidad de Investigación Biomédica de Zacatecas (UIBMZ) ha logrado obtener una tira reactiva para la detección de tuberculosis, con niveles de sensibilidad y especificidad mayores a 90 por ciento, además de que no requiere personal ni equipo especializado para su uso y es 98 por ciento más económica que los métodos automatizados tradicionales.

 La UIBMZ, perteneciente al Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS), es uno de los dos centros de referencia nacional de diagnóstico de tuberculosis (TB) en el IMSS en México, que desde 2006 trabaja en este proyecto. Durante más de diez años, el equipo desempeñó desde estudios básicos de epidemiología para identificar cifras de tuberculosis en México, la identificación de biomarcadores para su detección, hasta la generación de un nuevo método incluido en un prototipo de tira reactiva que será comercializado próximamente.

Identificación de casos de tuberculosis en Zacatecas
 
Para realizar este proyecto, los científicos mexicanos sometieron sus estudios a financiamientos de distintas convocatorias por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), gobierno del estado de Zacatecas a través del Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (Cozcyt) y el IMSS. Con su participación en este proyecto, también se han titulado varios estudiantes de maestría y doctorado.

"Para obtener los estudios epidemiológicos, visitamos más de 30 mil domicilios, que representaban 80 por ciento de casos registrados, distribuidos en ciudades y comunidades de los municipios de Zacatecas, Guadalupe, Fresnillo, Luis Moya, Sombrerete, Ojocaliente, entre otros. Con base en esto, identificamos los contactos de primer, segundo y tercer nivel, que se refieren a las personas que están en mayor o menor contacto con casos infectantes", explicó José Antonio Enciso Moreno, director de la UIBMZ del IMSS.

Mediante este estudio, el equipo detectó que había tres veces más casos de enfermos de tuberculosis por el subregistro existente en el sector salud; esto también porque los estudios automatizados son altamente costosos y no son practicados de forma regular. Este estudio, que comenzó en 2006, fue apoyado inicialmente por Fondos Mixtos (Fomix) Conacyt y permitió a los científicos contar con un panorama geográfico sobre el índice de casos a nivel regional.

Selección de genes para detección temprana
 
"Con estos casos detectados, obtuvimos muestras para hacer una seroteca, una genoteca y un cepario con las cepas infectantes; desarrollamos los métodos moleculares necesarios para dar seguimiento a rutas de transmisión e hicimos un perfil para saber exactamente qué tipos de cepas están diseminadas en el estado de Zacatecas", explicó el también líder de este proyecto.

Con estos bancos de muestras, los científicos se orientaron inicialmente en conocer cuáles genes del huésped, con diversas experimentaciones, se "prendían" en respuesta a la enfermedad de la tuberculosis. Con ayuda de bioinformática, el grupo de científicos eligió un repertorio de entre 25 genes con un nivel de expresión muy elevado, además de estar relacionados con una respuesta inflamatoria que permite identificar, a partir de la sangre, sujetos enfermos comparados con sujetos sanos.

 Posteriormente, las moléculas producidas por estos genes sirvieron como biomarcadores para establecer métodos más sencillos y rápidos que permitieran dar un diagnóstico rápido a la gente y mejorar el sistema de detección y tratamiento de pacientes con tuberculosis.

ELISA: una muestra de suero para identificar la enfermedad
 
"El ensayo inmunoenzimático (ELISA) es un método convencional que casi cualquier laboratorio clínico puede hacer. En él detectamos proteínas en el suero y, a cierto nivel de expresión, establecemos si la enfermedad está presente. Estas proteínas son biomarcadores de la enfermedad, en nuestro caso, son específicas de la tuberculosis", expresó Enciso Moreno, también miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Con este método de ELISA, el equipo de investigadores de la UIBMZ ha realizado una solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), mediante la que se puede detectar directamente con una muestra de suero -sangre- en un ensayo, los puntos de corte entre un sujeto enfermo de otro que está infectado o sano. Para obtener estos resultados, el equipo involucrado duró aproximadamente ocho años realizando estudios.

Una tira reactiva para mayor practicidad
Después de obtener el método ELISA, con el objetivo de realizar una tira reactiva con alta sensibilidad, similar a una prueba de embarazo, y que no requiriera de ningún instrumento de laboratorio, el grupo de investigadores requería específicamente detectar las proteínas más elevadas.

Con el apoyo de la Convocatoria de Proyectos Científicos para atender Problemas Nacionales del Conacyt, el grupo de científicos trabajó dos años más en estandarizar nanopartículas de oro (Au) en el ensayo de tiras reactivas, ahora basados en los resultados que ya tenían.

"Para resolver el problema de sensibilidad, empezamos la búsqueda de nanomateriales con apoyo del doctor Elder de la Rosa Cruz, director del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO), centro Conacyt ubicado en León, Guanajuato. Su equipo nos ayuda a diseñar nanopartículas, en donde la luz solar que incide en ellas emite fluorescencia y cambian de color. Este sistema de nanopartículas se acopla a los anticuerpos del suero del paciente en la tira reactiva, y al entrar en contacto con el suero y recibir luz, emite una reacción luminosa en la línea de resultados, observándose solo una línea para resultados negativos y dos líneas para resultados positivos, en caso de presentar la enfermedad".

Esta tira reactiva contiene nanopartículas de 400 micras diseñadas para capturar los anticuerpos, en donde para revelar esta prueba, se requiere el uso de luz solar o de una lámpara convencional led.

"Esta tira reactiva es motivo de otra patente que estamos procesando ante el IMPI. Tardamos más de diez años para obtener estos resultados que, finalmente están aquí, ya han concluido y próximamente podrán estar al alcance de los servicios de salud o de la población en general", finalizó.

Demanda y necesidad de métodos de diagnóstico de bajo costo

El doctor Julio Enrique Castañeda Delgado, miembro de Cátedras Conacyt adscrito a la UIBMZ del IMSS, especificó que la elaboración de esta tira reactiva se hizo con el objetivo de atender la demanda y necesidad apremiante en México de ofrecer métodos de diagnóstico de bajo costo y que no requirieran una instrumentación especializada de laboratorio.

"Contribuir al diagnóstico oportuno de los casos de tuberculosis puede ayudar, en gran medida, a frenar su transmisión, y en todo México no existe una tira con estas características. Además, buscamos aplicar técnicas similares para la detección temprana de otras enfermedades que también se trabajan en el laboratorio, como diabetes o artritis".

Castañeda Delgado destacó que pacientes fumadores, alcohólicos, drogadictos e inclusive con diabetes tienen un riesgo más alto de desarrollar tuberculosis, por lo que enfocarse en la detección temprana de la bacteria Mycobacterium tuberculosis, causante de la enfermedad de tuberculosis, es un asunto de vital importancia para la situación de salud en México. 

Fuente: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT

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