Perú: Desarrollan novedoso laboratorio-en-un-chip para diagnosticar meningitis

Cienciactiva - Concytec

Por Claudia Cisneros Méndez
27 de Enero de 2017 a las 17:00
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Perú: Desarrollan novedoso laboratorio-en-un-chip para diagnosticar meningitis

-Unos 20 mil peruanos no saben que tienen VIH y están expuestos a enfermedades oportunistas difíciles de diagnosticar como la meningitis.

-Científicos peruanos han desarrollado un novedoso dispositivo que detecta esa enfermedad cerebral usando el modelo laboraorio-en-un-chip (lab-on-a-chip).

Aproximadamente 72 mil peruanos viven actualmente con el virus de inmuno deficiencia humana (VIH), pero el 30 por ciento de ellos (unos 20 mil) no sabe que lo tiene, según datos del Ministerio de Salud (MINSA). Este serio problema de subdiagnóstico se origina, de un lado, debido a la estigmatización del VIH —que hace que mucha gente sea reticente a hacerse una prueba— y, de otro, porque se suele esperar a la aparición de síntomas para acudir a un centro de salud.

De hecho, en el caso del VIH, una de las formas más comunes de detección es la aparición de las denominadas ‘infecciones oportunistas’: aquellas que aprovechan el debilitamiento del sistema inmunitario de la persona portadora del VIH. Estas infecciones pueden ser de muchos tipos. Algunas de las más comunes son tuberculosis, hepatitis C, neumonía, toxoplasmosis y meningitis. Sin embargo, muchas de las infecciones neurológicas —que atacan al cerebro— son difíciles de diagnosticar. Es el caso de la meningitis o de la meningitis tuberculosa, que requieren de complejas pruebas de laboratorio y cuyos primeros síntomas, además, suelen ser sutiles en pacientes con VIH.

“El impacto, en términos de mortalidad y discapacidad futura que presenta un diagnóstico tardío de infecciones cerebrales en pacientes con VIH es mucho mayor que en un paciente sano, debido a su mal estado nutricional, diagnóstico en estadios avanzados y retraso de las pruebas diagnósticas que en algunos casos demoran hasta ocho semanas”, señala el Dr. José López Revilla, investigador epidemiólogo e infectólogo del Instituto Nacional de Salud del Niño San Borja (INSN SB), líder de un proyecto científico que ha desarrollado un novedoso dispositivo que puede diagnosticar infecciones del sistema nervioso en solo minutos y sin necesidad de complejos laboratorios.

Se trata de un prototipo innovador para diagnóstico de meningitis en pacientes con VIH, que funciona sin electricidad y que ha ganado un importante financiamiento de s/. 287,269 para su desarrollo (s/. 143,360 de Cienciactiva y s/. 134,400 de Grand Challenges Canadá-GCC).

La meningitis es una reacción inflamatoria de los tejidos que recubren el sistema nervioso central, que puede tener desde secuelas neurológicas transitorias y convulsiones hasta secuelas neurológicas severas como discapacidad motora o movimientos involuntarios. La meningitis tuberculosa es una infección de los tejidos que recubren el cerebro y la médula espinal, generada por la bacteria que causa la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) y que se disemina al cerebro desde otro lugar del cuerpo. Es más común en personas con VIH-Sida o TBC pulmonar.

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Método tradicional de detección implica extraer el líquido cefalorraquídeo. Imagen: ADAM, internet.

“En el Perú, 97 de cada 100 mil habitantes tiene tuberculosis. De esas 97 personas se sabe que uno de cada diez, aproximadamente, presentará la enfermedad tuberculosa cerebral. En pacientes con VIH el riesgo de contraer tuberculosis oscila de 5 a 10 por ciento por cada año con VIH, por tanto se puede afirmar que tras el quinto año con VIH casi la mitad de los pacientes adquirirán alguna forma de tuberculosis”, explica el Dr. López.

Uno de los mayores obstáculos para la detección temprana de estas enfermedades es la dificultad que conlleva analizar el líquido cefalorraquídeo (LCR), que por lo general se realiza en un ámbito hospitalario y mediante punción lumbar y es la principal prueba de detección. “No todos los hospitales que realizan el procedimiento de punción lumbar tienen los recursos suficientes para realizar las pruebas microbiológicas que se requieren en un corto tiempo que asegure el recuento celular y bioquímico adecuado. En muchas instituciones del sector público el diagnóstico de meningitis por TBC puede tardar hasta tres semanas, lo que retrasa el inicio del tratamiento”, señala López.

El prototipo que desarrollan López y su equipo - que pertenece a la Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH) y a la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) - realizarán la prueba de detección de enfermedades infecciosas cerebrales en la modalidad de lab-on-a-chip, o laboratorio en un chip. “La miniaturización de los procesos permite que se realicen todos los pasos necesarios de la prueba dentro del mismo dispositivo, sin mayor intervención del operador. Nuestro dispositivo esta basado en una prueba de ELISA, cuyos pasos se realizan secuencialmente dentro del mismo aparato. Y no se requiere mayor entrenamiento dado que solo requiere una fuente de electricidad mínima para dar movimiento a la muestra antes del diagnóstico”, explica López.

Si bien este prototipo aún es más costoso que las pruebas de punción lumbar (alrededor de US$ 80), se prevé que su masificación permitirá un bajo costo para el paciente. Inicialmente el enfoque del estudio está puesto en la población con VIH debido a la mayor prevalencia de infecciones del sistema nervioso central en este grupo. Posteriormente, la plataforma y la prueba serán validadas para otros grupos poblacionales y diversos establecimientos de salud, con el objetivo de que se logre una técnica versátil que pueda adaptarse a diversos escenarios clínicos.

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Simulación de lab-on-chip o laboratorio-en-un-chip. Imagen: Internet


“El tiempo total del proyecto es de veinte meses en cuatro fases: diseño y simulación del dispositivo, desarrollo de la plataforma, pruebas de acoplamiento de materiales y validación de las pruebas in vitro. El diseño y simulación del dispositivo se realizó en la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) con el profesor Germán Comina”, señala López. El proyecto inició en Octubre 2014. Actualmente se ha completado la fase que involucra el desarrollo de la prueba de ELISA y la plataforma del lab-on-a-chip. También las pruebas de diseño y simulación del prototipo que se llevaron a cabo en la UNI.

A partir de la segunda mitad del 2017  el prototipo entrará a fase de prueba durante dieciocho meses en que se realizará la validación clínica con cien pacientes reales. En esta segunda fase también se planea implementar un Centro de Estudios Especializados en Líquido Cefalorraquídeo en el INSN SB para que se amplíen las pruebas a enfermedades neurodegenerativas y se brinde los servicios a todos los hospitales que lo requieran.

Así es como en el Perú hacemos ciencia e innovación tecnológica para el desarrollo del país.

Datos de la Investigación
Investigador principal: Dr. José López.
Tipo: Generación de conocimiento.
Financiamiento: s/. 143,360 (CIENCIACTIVA); s/. 134,400 (Grand Challenges Canada GCC).
Duración: 12 meses. Inicio: 15.10.2014.
Localización del proyecto: Lima.
Monitor del proyecto: Ana María Ponce.
Título del proyecto: “A point of care devide for diagnosis of meningitis in inmunosuppresed patients: the lab-on-chip-approach”.

Más información en [email protected]
  


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