12/02/2015

Diagnosticar enfermedades tropicales a través del aliento

Diagnosticar enfermedades tropicales a través del aliento puede ser posible. Los días 9 y 10 de febrero los investigadores han reunido en Tarragona para poner en marcha un proyecto europeo con esta finalidad, liderado por el investigador Radu Ionescu del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV

Demostrar la viabilidad de una metodología no invasiva y segura para el diagnóstico rápido de enfermedades tropicales. Este es el objetivo de la investigación que ha arrancado con el encuentro en Tarragona los socios que forman parte del proyecto: Tropsense-Development of a non-invasive breath test for early diagnosis of tropical diseases.

Se trata de un proyecto de cuatro años de duración, coordinado por el investigador de la URV Radu Ionescu y en el que participan doce universidades y centros de investigación de nueve países. Está financiado por el programa europeo Horizonte 2020 con cerca de 1,4 millones de euros.

Las enfermedades tropicales desatendidas son un grupo de infecciones frecuentes en las regiones tropicales y subtropicales de África, Asia y América, que afectan especialmente a personas de bajos ingresos en las regiones en desarrollo, mientras que en Europa son escasas y afectan especialmente a los turistas que viajan a regiones endémicas. El estudio se centra en la investigación de la hidatidosis, la leishmaniasis y el dengue, que se incluyen en la lista de 17 enfermedades tropicales desatendidas de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Estas enfermedades se originan por diferentes patógenos.

El trabajo se basa en el análisis de muestras de aliento, fáciles de obtener y que no representan ninguna molestia ni riesgo para la salud de las personas. Se tomarán muestras de pacientes ya diagnosticados con alguna de las tres enfermedades estudiadas, así como de un grupo control formado por pacientes diagnosticados con otras enfermedades tropicales y del personal médico que los atiende. Una vez recogidas las muestras, se emplearán métodos de química analítica para identificar los biomarcadores de aliento volátiles -compuestos químicos orgánicos- de estas enfermedades. Se trata de detectar y analizar las partículas orgánicas que desprenden las células que se emiten al respirar.

Durante el primer año del proyecto, se tomarán muestras en Colombia (dengue), en Túnez (hidatidosis y leishmaniasis) y en Polonia (como ejemplo de país europeo donde las enfermedades no son habituales). Una vez recogidas, se enviarán a los socios europeos para hacer los análisis. Se harán por química analítica para identificar los biomarcadores y, a partir de éstos, se fabricarán sensores químicos de vapores con gran afinidad, seleccionando los nanomateriales sensibles más idóneos.

Los investigadores analizarán diferentes técnicas de sensado (sensores resistivos, transistores, sensores que miden cambios de peso, espectroscopia infrarroja, etc.) y se desarrollará un prototipo con la mejor técnica. Durante los últimos seis meses del proyecto se harán pruebas con los prototipos en los hospitales de las zonas epidémicas y evaluarán in situ.

El interés en el análisis de la composición del aliento para el diagnóstico precoz de una enfermedad es que los cambios metabolómicos se producen en una etapa temprana del proceso, lo que se refleja en cambios en la química de la sangre y esto se transmite al aire exhalado a través de los pulmones. A consecuencia de ello, algunos compuestos orgánicos volátiles (COV) aparecen en el aliento exhalado en concentraciones modificadas, en comparación con los COV en un estado normal.

Estos compuestos representan biomarcadores vinculados con las condiciones de la enfermedad. Los perfiles metabólicos ofrecen la posibilidad de observar los efectos bioquímicos producidos por el inicio de la enfermedad en el organismo, y representan una aproximación cercana al resultado final. La detección de un patrón de biomarcadores volátil de la respiración apropiado puede permitir la identificación temprana de la enfermedad y la prescripción de un tratamiento. Cada enfermedad tiene sus propios compuestos volátiles; por tanto, la presencia de la enfermedad no está enmascarada por otras enfermedades.

Las enfermedades tropicales desatendidas causan síntomas inespecíficos difíciles de identificar. El fracaso de un diagnóstico precoz y la prescripción de un tratamiento inadecuado puede ser fatal. El objetivo de la investigación es obtener una herramienta rápida, barata y portátil, no invasiva y fácil de utilizar, que diagnostique. La herramienta, junto con otras evaluaciones clínicas, puede ser de gran ayuda para los médicos a la hora de tomar decisiones adecuadas, y especialmente para los europeos, que están menos familiarizados con estas enfermedades, ya que en tratan un número limitado de casos cada año.

Radu Ionescu, investigador Ramón y Cajal de la URV, desarrolla sensores que permiten analizar los volátiles que contiene el aliento, a través de una nariz electrónica, -una matriz de sensores químicos de vapor- para facilitar la detección precoz de determinadas enfermedades. Es decir, detectar y analizar las partículas orgánicas que desprenden las células y que se emiten al respirar.

Esta es la investigación que el investigador ya inició el Technion, Israel Institute of Technology, donde participó en un proyecto de investigación para desarrollar una nariz electrónica que permitía detectar el olor específico de las moléculas cancerígenas. En la URV lleva a cabo el trabajo para aplicar la tecnología a la detección de diferentes tipos de enfermedades. Una nariz electrónica, asegura, permite conocer de manera precoz cuando se tienen los primeros síntomas: “Un TAC no puede confirmar el cáncer en una fase incipiente, pero el test de aliento servirá para que se puedan aplicar acciones preventivas conscientes de que pueden desarrollar una determinada enfermedad “, explica.


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