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¿Un test de saliva para detectar la insuficiencia cardiaca?
Se asemeja a una prueba de Covid-19 y puede evaluar biomarcadores de la enfermedad en 15 minutos
La insuficiencia cardiaca (IC) es una de las principales causas de muerte en todo el mundo y es especialmente mortal para las personas que no tienen acceso a instalaciones médicas. Aafecta a más de 60 millones de personas en todo el mundo. Se trata de un síndrome crónico y progresivo, que no tiene cura, pero que con un diagnóstico y tratamiento precoz se puede llegar a controlar y mejorar la calidad de vida.
En España, el 17% de las muertes por enfermedad cardiovascular son causadas por la IC. Más del 16% de la población mayor de 75 años en España convive con esta afectación cardiaca que ya representa la primera causa de hospitalización en pacientes mayores de 65 años.
Por ello, un equipo de investigadores se propone llevar la detección de la insuficiencia cardíaca del laboratorio al hogar. Su prototipo de biosensor electroquímico para el punto de atención, qs a partir de una sola gota de saliva.que se asemeja a una prueba de flujo lateral transparente para la COVID-19, puede medir los niveles de dos biomarcadores de insuficiencia cardíaca en tan solo 15 minuto
Trey Pittman, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Colorado, presentará la investigación de su equipo en la reunión de otoño de la Sociedad Química Estadounidense (ACS, por sus siglas en inglés). La ACS Otoño 2024 es una reunión híbrida que se llevará a cabo de manera virtual y presencial del 18 al 22 de agosto; contará con alrededor de 10 000 presentaciones sobre una variedad de temas científicos.
Scientists at @csu_chemistry are developing a way to test heart health at home, using only a drop of saliva. The device can detect the presence of biomarkers that indicate heart stress, which researchers hope will make testing more accessible. #ACSFall2024 https://t.co/E5efAOlGE9
— American Chemical Society (@AmerChemSociety) August 19, 2024
El nuevo dispositivo
"Nuestro dispositivo sería ideal para personas con alto riesgo de insuficiencia cardíaca pero con acceso limitado a un hospital o a un laboratorio centralizado", ha afirmado Pittman. E insiste: "Trabajar en este proyecto para abordar las disparidades sanitarias en zonas rurales y de bajos recursos me resulta muy familiar porque soy de Mississippi, que tiene una de las tasas de mortalidad por insuficiencia cardíaca más altas de EEUU”, comparte.
La insuficiencia cardíaca se refiere al debilitamiento del músculo cardíaco que no puede bombear suficiente sangre oxigenada a través del cuerpo. El estándar de oro actual para la detección de la insuficiencia cardíaca es un análisis de sangre que realiza un profesional de la salud dos veces al año y que mide los niveles de péptido natriurético tipo B (BNP), una proteína que indica que el corazón está trabajando demasiado.
Sin embargo, los nuevos avances en dispositivos para el punto de atención pueden nivelar el campo de juego de la atención médica con simples pruebas de saliva para el hogar. Una prueba de este tipo para la detección de la insuficiencia cardíaca podría ser administrada por una persona para verificar el estado de salud cada pocas semanas en lugar de cada seis meses, sugiere Pittman. Hasta ahora, el uso generalizado de pruebas de saliva portátiles para la salud cardíaca se ha visto limitado por técnicas de fabricación complicadas y la falta de datos relevantes más allá de la presencia o ausencia de un solo biomarcador.
Pittman y sus colegas asumieron estos desafíos y tienen resultados prometedores para compartir sobre un prototipo de biosensor intuitivo y de bajo costo, al que llaman inmunoensayo electroquímico impulsado por capilares (eCaDI). El grupo de Charles Henry en la Universidad Estatal de Colorado combinó dos de sus innovaciones anteriores para crear la plataforma de prueba portátil: un dispositivo microfluídico de saliva y un biosensor para las proteínas biomarcadoras Galectina-3 y S100A7. El grupo del colaborador Chamindie Punyadeera en la Universidad Griffith en Australia, cuantificó los niveles de Galectina-3 y S100A7 en la saliva que se correlacionaban con los resultados de la insuficiencia cardíaca.
Las cinco capas
El eCaDI para insuficiencia cardíaca consta de cinco capas, como un sándwich: tres capas de plástico transparente y flexible unidas entre sí mediante capas alternas de adhesivo de doble cara.
La capa superior de plástico tiene pequeños orificios perforados para cargar la muestra de saliva. La capa del mismo material intermedia tiene canales cortados con láser con cuadrados de papel secante en el extremo que extraen saliva del sitio de carga a través de los canales.
Entre las capas de plástico externas se encuentran almohadillas reactivas de fibra de vidrio que contienen compuestos que reaccionan con la saliva y miden Galectina-3 y S100A7 cuando se aplica una corriente eléctrica al dispositivo.
La capa inferior de plástico tiene electrodos de tinta de carbono serigrafiados en su superficie. Dos electrodos, alimentados por pequeñas pinzas cableadas desde una fuente externa llamada potenciostato, impulsan la reacción química que ocurre en las almohadillas de reactivo.
"Los dispositivos son muy fáciles de ensamblar", ha documentado Pittman. “En unos 20 a 30 minutos, podemos fabricar cinco de ellos”. El eCaDI es de un solo uso y los investigadores calculan que cada uno cuesta unos 3 dólares. El potenciostato, una pequeña fuente de energía reutilizable, se vende por unos 20 dólares.
El primer paso
En las demostraciones, los investigadores agregaron niveles de los dos biomarcadores que indicarían insuficiencia cardíaca a muestras de saliva humana estandarizadas. Los resultados mostraron que el eCaDI detectó con precisión las cantidades de galectina-3 y S100A7 en la saliva. "Estas demostraciones son un primer paso hacia un sensor electroquímico robusto y no invasivo para biomarcadores de insuficiencia cardíaca", afirma Pittman. En el siguiente paso, el equipo probará el eCaDI en la Universidad Griffith en ensayos de investigación con sujetos humanos, tanto sanos como con insuficiencia cardíaca.
"Este trabajo puede proporcionar un punto de partida para nuevas plataformas de análisis de saliva para otras enfermedades”,establece el invesitidar. “Es una tecnología que creo que podría terminar ayudando a muchas personas, especialmente a las más desfavorecidas, a vivir vidas más largas y saludables”.
Toda la documentación del estudio, financiado por los Institutos Nacionales de Salud de EEUU, está disponible en 'Headline Science' sobre este tema. Los periodistas pueden acceder al video durante el período de embargo y, una vez que se levante el embargo, la misma URL permitirá al público acceder al contenido. Visite el programa de otoño de 2024 de la ACS para obtener más información sobre esta presentación, "Desarrollo de un biosensor electroquímico microfluídico para biomarcadores de insuficiencia cardíaca en saliva", y otras presentaciones científicas.
