Innovador biosensor aplicado a la detección de la vaginosis bacteriana

Las enfermedades infecciosas pueden tener consecuencias dramáticas, en especial cuando se presentan de manera asintomática. Es el caso de la vaginosis bacteriana (VB), una enfermedad que afecta hasta el 60% de mujeres en edad reproductiva.

Se genera por un desequilibrio en la microbiota vaginal y suele acompañarse de condiciones genitales tales como flujo moderado blanco/gris, comezón y mal olor. Sin embargo, la vaginosis también se presenta de manera asintomática y cuando no se atiende puede derivar en serias consecuencias de salud pública.

Algunos investigadores mencionan la propensión al contagio y transmisión de enfermedades sexuales infecciosas (virus del papiloma humano, virus de inmunodeficiencia humano), bajo peso en el recién nacido, infección del líquido amniótico y abortos, entre otras complicaciones.

El método convencional para diagnosticarla es un examen microscópico acompañado de la evaluación de síntomas propios de esta condición, lo cual se lleva a cabo por personal altamente especializado. Se ha reportado que  que en los exudados vaginales se sobreexpresa una enzima llamada sialidasa, la cual es un subproducto de la colonización de bacterias en la zona vaginal, entre ellas Gardnerella vaginalis y Prevotella bivia. Por lo tanto, es posible correlacionar una sobreexpresión de sialidasa con el diagnóstico de la vaginosis.

En México, un grupo multidisciplinario ha desarrollado un innovador dispositivo de papel capaz de detectar la vaginosis bacteriana El equipo ha sido liderado en la parte experimental  por Mariana D. Avila Huerta, del Centro de Investigaciones en Óptica, con el apoyo de  Karina Leyva Hidalgo, Karen Cortés Sarabia, Ana K. Estrada Moreno y Amalia Vences Velázquez, de la Universidad Autónoma de Guerrero, y  bajo la coordinación de Eden Morales Narváez, del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM. El desarrollo del biosensor ha sido reportado recientemente en la revista ACS Measurement Science Au.

Su funcionamiento

El biosensor es un pequeño circuito microfluídico que conduce la muestra que se desea analizar y un agente de bioreconocimiento hacia un par de zonas de interés.

El agente de bioreconocimiento está compuesto por un elemento fluorescente y anticuerpos anti-sialidasa (FITC- Anti sialidasa). Cabe señalar que dichos anticuerpos que se unen de manera muy selectiva y específica a sialidasa fueron desarrollados por las colaboradoras de la Universidad Autónoma de Guerrero.

Las zonas de interés están identificadas como zona de control y zona de test.  La primera funciona como un control positivo, en donde la fluorescencia emitida por el agente de bioreconocimiento se mantendrá constante siempre que el dispositivo esté funcionando correctamente. Por otra parte, en la zona de test encontraremos una capa de óxido de grafeno en la superficie.

El óxido de grafeno es un nanomaterial compuesto por átomos de carbono ordenados de forma hexagonal, como en un panal de abejas, pero interrumpido por grupos que contienen oxígeno.

En condiciones específicas el óxido de grafeno es capaz de absorber la energía del elemento fluorescente evitando su emisión. Por lo anterior, al analizar una muestra que no contenga sialidasa, el agente de bioreconocimiento apagará su fluorescencia ya que esta energía será absorbida por el óxido de grafeno.

Por el contrario, en presencia de sialidasa, el agente de bioreconocimiento mantiene normalmente su emisión de fluorescencia debido al distanciamiento que la sialidasa provoca entre el agente de bioreconocimiento y la superficie de óxido de grafeno, además de la baja afinidad que existe entre el agente de bioreconocimiento y el óxido de grafeno.

El biosensor tiene un costo aproximado de $20 (a escala de laboratorio). Fue probado con muestras reales y es capaz de entregar resultados analíticos en 20 minutos.

Este innovador desarrollo para la detección de vaginosis bacteriana no requiere la intervención o interpretación de personal médico especializado, con lo que pudiera evitarse casos mal diagnosticados, incluso si se trata de una paciente asintomática.

Esta tecnología ayudaría a la  detección oportuna de la infección, el posible seguimiento del tratamiento a lo largo del tiempo y la identificación de  de casos asintomáticos, así como a  la prevención de sus consecuencias. El equipo multidisciplinario espera integrar tecnologías digitales, por ejemplo, inteligencia artificial y dispositivos móviles.