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Modelo de biorreceptor para detectar virus del papiloma humano (VPH)

Mientras las técnicas convencionales para detectar la infección por VPH tardan más de 24 horas para dar un resultado, con un biosensor que utilice electrodos de oro, como los propuestos en el modelo, el dato se conocería en apenas 20 segundos.

Bogotá D. C., 08 de noviembre de 2019Agencia de Noticias UN-

En 2018 se registraron en el mundo 311.000 muertes de mujeres en edad reproductiva a causa del cáncer cervical.

El VPH es una infección de transmisión sexual de la que se han descrito más de 100 tipos, de los cuales el 16 y el 18 son considerados de alto riesgo.

El modelo para el diseño de un biorreceptor busca la detección oportuna de anticuerpos que combatan el VPH con el fin de discriminar de manera temprana pacientes de alto y bajo riesgo de padecer cáncer cervical.

En la actualidad el método general para el diagnóstico de la infección por VPH es la citología.

La investigación del doctor Jhon Alejandro Lara busca un nuevo método de diagnóstico no invasivo que se pueda utilizar en grandes poblaciones, con bajo costo y alta sensibilidad para lograr una detección efectiva de la infección por VPH.

Jhon Alejandro Lara Carillo, doctor en Ciencias Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), realizó una primera aproximación para el diseño de un biorreceptor que detecte los anticuerpos generados por el organismo contra la presencia del VPH.

Los biosensores son dispositivos analíticos compuestos por un elemento de reconocimiento biológico (enzima, anticuerpo, receptor o microorganismos) acoplado a un transductor químico o físico (electroquímica, masa, óptico y térmico). La detección específica de la molécula blanco, u objetivo, hace de estos una herramienta científica y tecnológica de alta relevancia por su potencial aplicación en diferentes áreas como diagnóstico médico, análisis ambiental o seguridad alimentaria.

En un biosensor, el componente encargado del reconocimiento de la muestra, cuya concentración se busca en un análisis químico, es el biorreceptor; los péptidos (tipo de molécula) derivados de proteínas propias de agentes causantes de enfermedades de interés son herramientas importantes en el diseño de biorreceptores, ya que pueden ser reconocidos por anticuerpos generados en el paciente por la presencia del patógeno.

El biorreceptor propuesto por el doctor Lara serviría en el diseño de un nuevo método de diagnóstico, no invasivo, para ser utilizado en grandes poblaciones, con bajo costo y alta sensibilidad para lograr una detección efectiva del VPH, considerado como la infección de transmisión sexual más común que existe y la segunda causa de mortalidad femenina por cáncer cervical o de cuello uterino.

Con electrodos de oro

Para su investigación, el doctor Lara utilizó péptidos derivados de la proteína L1 del VPH, por ser la más abundante del virus, con el objetivo de sentar las bases para el desarrollo de un biorreceptor electroquímico basado en la interacción antígeno-anticuerpo que forme parte de un biosensor fácilmente descartable, de tamaño micro y que proporcione señales confiables.

Su propuesta fue desarrollada en tres etapas: en la primera realizó una síntesis, purificación y caracterización de péptidos derivados de la proteína L1-VPH con el fin de inducirles anticuerpos; la segunda consistió en la inducción de anticuerpos y prueba del procedimiento en conejos Nueva Zelanda; y la última se basó en la unión de electrodos de oro con dichos péptidos para evaluar la interacción antígeno-anticuerpo.

Al respecto, explica que “trabajamos en un modelo animal en el que indirectamente generamos anticuerpos en el sistema inmunológico del animal, vacunándolo con dosis bajas de péptidos; luego tomábamos pequeñas muestras de sangre y colocábamos unas gotas en el electrodo de oro para medir si habían cambios o no en la corriente asociada con ese electrodo”.

Así mismo, a través de la graficación de los análisis se demostraba un resultado contundente cuando había presencia o no de los anticuerpos en la sangre.

Buscando métodos no invasivos

En 2018 se registraron en el mundo 311.000 muertes de mujeres en edad reproductiva a causa del cáncer cervical, el cual es causado en un 70 % por el VPH, del cual se han descrito más de 100 tipos.

Si bien, la mayoría de las infecciones por VPH de alto riesgo presentan consecuencias clínicas benignas y son resueltas espontáneamente por el mismo sistema inmune del cuerpo humano, alrededor del 3,5 % de estas infecciones llevan a cáncer cervical, que va desde la etapa I hasta la IV, esta última representa un cáncer avanzado.

La investigación de doctorado, por tanto, busca la detección oportuna con el fin de discriminar de manera temprana a pacientes de alto y bajo riesgo de padecer cáncer cervical, promoviendo así un tratamiento adecuado. 

En la actualidad el método general para el diagnóstico de la infección es la citología, procedimiento que en países desarrollados ha bajado los índices de mortalidad, pero que en país menos desarrollados como Colombia no ha sido suficiente, debido a que esta prueba se ve limitada por ser un método invasivo, causar incomodidad para las pacientes, no realizarse de forma periódica y solo cubrir a una pequeña parte de la población.

(Por: fin/IAR/dmh/LOF
)
N.° 905

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