Crean un dispositivo portátil capaz de detectar alzhéimer y párkinson

Un equipo de científicos de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) ha diseñado un nuevo sistema para diagnosticar precozmente el alzhéimer y el párkinson que consiste en un dispositivo portátil y no invasivo que puede detectar biomarcadores de estas enfermedades y transmitir los resultados obtenidos a un ordenador o un smartphone, y que incluso se podría modificar para detectar biomarcadores de otras patologías.

El nuevo dispositivo se basa en la detección eléctrica en lugar de química porque según afirman los investigadores es más fácil de implementar y más precisa. De hecho, ya lo han probado en muestras in vitro de los pacientes y han comprobado que es sumamente preciso, por lo que han decidido analizar muestras de saliva y orina con este biosensor. Sus hallazgos se han publicado en Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

Los métodos disponibles en la actualidad para diagnosticar párkinson o alzhéimer incluyen pruebas invasivas, como una punción lumbar o una resonancia magnética, y muchos pacientes son reacios a someterse a ellas, o ya tienen síntomas que interfieren en su movilidad o dificultades para acceder a los centros donde se realizan.

Este sistema de diagnóstico portátil permitiría realizar pruebas para detectar enfermedades neurodegenerativas en el hogar de los pacientes y en centros sociosanitarios, como clínicas y residencias de ancianos de todo el mundo, ha declarado Ratnesh Lal, profesor de bioingeniería, ingeniería mecánica y ciencias de materiales en la Escuela de Ingeniería de la UC San Diego Jacobs y uno de los autores correspondientes de los artículos.

Cómo funciona el dispositivo para diagnosticar alzhéimer y párkinson

Para llevar a cabo su investigación, Lal se ha centrado en una de las hipótesis predominantes en este ámbito, que señala que la enfermedad de Alzheimer es causada por péptidos amiloides solubles que se agrupan en moléculas más grandes, que a su vez forman canales de iones en el cerebro.

Su objetivo era desarrollar una prueba capaz de detectar beta y péptidos de amiloides –biomarcadores para alzhéimer– y proteínas alfa sinucleína –biomarcador para párkinson– de forma no invasiva, específicamente de saliva y orina. Prefería la detección eléctrica en lugar de química, ya que cree que es más fácil de implementar y más precisa. Además, quería crear un dispositivo que pudiera transmitir inalámbricamente los resultados de la prueba a la familia y los médicos del paciente.

Este sistema de diagnóstico portátil permitiría realizar pruebas para detectar enfermedades neurodegenerativas en el hogar de los pacientes y en clínicas y residencias de ancianos de todo el mundo

El dispositivo es el resultado de sus tres décadas de experiencia, así como de su colaboración con investigadores a nivel mundial, incluyendo a los coautores de este trabajo de Texas y China. Él y sus colegas adaptaron un dispositivo que desarrollaron durante la pandemia del COVID para detectar las proteínas de pico y nucleoproteína en el virus vivo SARS-CoV-2, que describieron en PNAS en 2022. Ese avance fue posible gracias a la miniaturización por chip y la automatización a gran escala de la fabricación de biosensores.

Los investigadores probaron el nuevo dispositivo con proteínas amiloides obtenidas del cerebro de pacientes fallecidos por alzhéimer y párkinson y los resultados mostraron que los biosensores fueron capaces de detectar los biomarcadores específicos para ambas condiciones con gran precisión, y que el dispositivo también funciona a concentraciones extremadamente bajas, lo que significa que necesita pequeñas cantidades de muestras de tan sólo unos pocos microlitros.

Las pruebas también mostraron que el dispositivo funcionó bien incluso cuando las muestras analizadas contenían otras proteínas. Las proteínas tau fueron más difíciles de detectar, pero como el dispositivo examina tres biomarcadores diferentes puede combinar los resultados de los tres para obtener un resultado global fiable.

Los siguientes pasos incluyen probar el dispositivo con plasma sanguíneo y líquido cefalorraquídeo y, por último, en muestras de saliva y orina. Las pruebas se realizarían en centros hospitalarios y residencias de ancianos y, si tienen éxito, se solicitará la aprobación de la FDA para comercializarlo a lo largo del próximo año.