19/07/2024

Desarrollan prueba molecular portátil para la detección de una micosis endémica del norte argentino



Investigadores del Instituto de Medicina Regional de la UNNE y la Universidad Autónoma de Barcelona avanzaron en el ajuste de una técnica inmunocromatográfica de flujo lateral, con empleo de nanopartículas de carbono, que permite la detección de Paracoccidioides, hongo causante de una enfermedad de alta prevalencia en el NEA y NOA. Gracias a este avance, están trabajando en el desarrollo de kits de diagnóstico basado en esta técnica de bajo costo, alta sensibilidad y que utiliza un teléfono celular para la lectura del resultado.

La Paracoccidioidomicosis (PCM) es la más frecuente de las micosis endémicas broncopulmonares de América Latina, y que en los últimos años mostró cambios epidemiológicos en países de la región, entre ellos Argentina.

El hongo causante de esta micosis, Paracoccidioides spp, fue incluido a finales del año 2022 en la primera lista de hongos patógenos prioritarios elaborada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en respuesta a la creciente amenaza de infecciones fúngicas por la falta de métodos de prevención, la resistencia a los antifúngicos y la necesidad de desarrollar nuevos medicamentos y mejorar la capacidad de diagnóstico.

Desde el Instituto de Medicina Regional de la UNNE hace varios años se vienen desarrollando distintas líneas de abordaje sobre esta enfermedad y, en particular, la búsqueda de técnicas de diagnóstico más precisas y accesibles siempre fue un objetivo.

En ese sentido, recientemente en la revista “Microchimica Acta”, publicada por Springer Nature, se presentaron los resultados de un estudio realizado por el IMR-UNNE de manera conjunta con la Universidad Autónoma de Barcelona, que posibilitó la detección de PCM basado en ensayo de flujo lateral.

El trabajo científico estuvo a cargo del Dr. Gustavo Giusiano, el Dr. Javier Mussín y el Lic. Luis Hernando Corredor Sanguña, del Instituto de Medicina Regional de la UNNE y CONICET; y del Dr. Juan Carlos Porras y la Dra. María Isabel Pividori, de la Universidad Autónoma de Barcelona.

El enfoque propuesto integró la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de doble etiquetado y un ensayo de flujo lateral (LFA) en papel para la lectura, utilizando nanopartículas de carbono como sistema de generación de señales. Para la visibilización de los resultados se utilizó un teléfono inteligente equipado con un procesador de imágenes.

La técnica, que es similar a los test de embarazo o de COVID, “combina la alta sensibilidad y especificidad de la PCR con la simplicidad de LFA para la interpretación

de resultados y la capacidad de cuantificar resultados utilizando un teléfono inteligente como lector de tiras”, se destaca en la publicación.

Además, se agrega que la prueba ajustada es rápida y económica, requiere una manipulación mínima y puede introducirse fácilmente en el arsenal del médico general para la detección ambulatoria de infecciones.

Trabajo innovador

En diálogo con UNNE Medios, el Dr. Javier Mussín y el Dr. Gustavo Giusiano comentaron que el desarrollo logrado se destaca por ser la primera técnica basada en un LFA para detección de Paracoccidioides spp y por ser la primera vez que se utilizan nanopartículas de carbono para el diagnóstico de una micosis.



Específicamente, se logró desarrollar y probar el ensayo de flujo lateral, extraer el ADN del hongo y que este material genético sea detectado en un sistema cromatográfico, lo que sienta las bases para el desarrollo posterior de kits o test de detección específicos para diagnosticar la enfermedad.

En esa línea, adelantaron que ya están trabajando en el desarrollo de pruebas estandarizadas que puedan utilizarse en puntos de atención de menor complejidad, como centros de salud, salas de atención primaria, a los que asisten como primer lugar de atención las personas con síntomas de esta enfermedad.

Al respecto, destacaron que la simplicidad y portabilidad de la técnica ajustada la hacen viable para su uso en lugares con infraestructura médica limitada.

Necesidad de diagnóstico

El Dr. Giusiano explicó que la línea de investigación de la cual surgió el desarrollo realizado responde una prioridad regional al ser la PCM una micosis endémica del norte argentino, siendo el nordeste el área más extensa y que tiene a Chaco como provincia “hiperendémica”, con la mayor incidencia de la enfermedad.

En ese contexto, mejorar las capacidades de diagnóstico se tornaba necesario, teniendo en cuenta que hasta ahora la detección de la enfermedad es “operador dependiente”, es decir que se requiere de profesionales muy capacitados, especialmente en micología, pues se basa en la observación clínica, así como en cultivos que son de baja sensibilidad.

Además, como la PCM tiene una estrecha relación con entornos rurales, en gran parte de los casos, cuando las personas enfermas llegan a los centros de derivación o al hospital regional lo hacen con cuadros muy avanzados de la enfermedad.

En ese sentido, resaltó que el ensayo realizado no sólo posibilita la detección de la enfermedad, sino que al ser portátil tiene gran potencial de uso en entornos de bajos recursos, alejados de los centros de salud o laboratorios de referencia.

“La técnica facilitaría la detección temprana y precisa de la enfermedad en los lugares de atención primaria de los pacientes, aunque sean puntos geográficos alejados de los centros y sin requerir de equipamiento complejo ni personal con alto grado de

entrenamiento para poder hacer el diagnóstico” resaltó el Dr. Giusiano, Jefe del Área de Micología del IMR.

Innovación tecnológica

Por su parte, el Dr. Mussin destacó que el trabajo vincula “innovación y transferencia”, producto de un trabajo colaborativo de profesionales de diversas disciplinas del IMR-UNNE y la Universidad Autónoma de Barcelona, pero también tiene gran potencial de “aplicación” pues se constituye en una herramienta sencilla y de bajo costo para su utilización en diversos entornos.

Respecto a las particularidades de la técnica ajustada, señaló que se caracteriza por su alta sensibilidad y especificidad al trabajar con PCR, lo que permite que a partir de una pequeña molécula se puedan hacer muchas copias y de esa forma posibilita la detección de niveles bajos de ADN de forma rápida y sencilla.

Otra ventaja de la técnica es que se utilizan nanopartículas de carbono, que es económica en relación a otros insumos usados para la generación de señales, de mucho menor costo por ejemplo que las nanopartículas de oro que habitualmente se utilizan en los diferentes test de flujo lateral.

Además, las nanopartículas de carbono permiten lograr un mejor límite de detección por diferencia de contraste entre el blanco de las tiras y el negro que es el carbono.

En tanto, la utilización de teléfonos inteligentes para determinar el resultado permite a la técnica independizarse del operador en la interpretación de ese resultado.

Actualmente, para que sea más simple se trabajará en el desarrollo de una aplicación, o app, que analice la imagen sacando una foto y se lograría un resultado “negativo o positivo”, para que así el paciente pueda ser derivado a un centro especializado.

Asimismo, se planifica la estandarización de la prueba en muestras clínicas humanas, pues los ensayos se hicieron en muestras de ADN.

Perspectivas

“Esperamos se pueda avanzar hacia instancias concretas de aprovechamiento de este desarrollo”, remarcó el Dr. Mussin, y comentó que el trabajo realizado sentó las bases de un Proyecto Federal de Innovación (PFI) que el IMR-UNNE llevará a cabo con el apoyo del Instituto Chaqueño de Ciencia, Tecnología e Innovación (ICCTI).

Para el equipo de investigación a cargo de los ensayos diagnósticos de la PCM, el enfoque abordado en el trabajo abre además la puerta a futuros avances en la tecnología de PCR portátil combinada con dispositivos de papel fabricados con materiales asequibles como las nanopartículas de carbono.

Para finalizar, el Dr. Giusiano destacó la importancia del logro alcanzado, que se constituye en un “reconocimiento” a tantos años de trabajo desde el Área de Micología del IMR-UNNE, en relación a una enfermedad por mucho tiempo desatendida.

“Al ser una enfermedad exclusiva de Latinoamérica no despierta el interés de los centros científicos-tecnológicos de los países más desarrollados de Europa o Estados

Unidos, y de allí la importancia de generar desarrollos desde nuestra Universidad, desde nuestra región nordeste”, concluyó.