La malaria podría probarse temprano con un dispositivo barato y portátil

Un dispositivo que mide las propiedades eléctricas de los glóbulos rojos puede detectar si están infectados con malaria en las primeras etapas. Los investigadores esperan que sus hallazgos den lugar a un dispositivo portátil y de bajo costo, pero altamente sensible, que pueda diagnosticar la malaria en el momento utilizando solo una gota de sangre.

Anantha Chandrakasan y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) escriben sobre cómo desarrollaron y probaron su dispositivo microfluídico experimental en la revista Lab Chip.

El dispositivo extiende la gota de sangre en un electrodo que puede contar células individuales a medida que pasan, y también puede tomar lecturas muy precisas de su impedancia o resistencia eléctrica.

En estudios previos, el equipo ya había establecido que enfermedades como la malaria alteran las propiedades eléctricas de los glóbulos rojos.

Chandrakasan, que se especializa en el desarrollo de dispositivos electrónicos de baja potencia, dijo a la prensa:

"En última instancia, el objetivo sería crear un dispositivo del tamaño de una estampilla postal con componentes electrónicos integrados que puedan detectar si una persona tiene malaria y en qué etapa".

Los investigadores creen que la misma tecnología se puede usar para diagnosticar otras enfermedades que cambian las propiedades eléctricas de los glóbulos rojos.

La malaria es causada por cinco cepas de Plasmodium, un parásito que vive en el intestino de la hembra Anofeles mosquito y pasa a los humanos a través de su mordida.

Para este estudio, los investigadores investigaron la cepa P. falciparum. Cuando el parásito ingresa al torrente sanguíneo humano, invade los glóbulos rojos, lo que los hace más magnéticos y rígidos.

Estos cambios pueden ser detectados por varios dispositivos de diagnóstico, pero no ocurren hasta que el parásito alcanza una etapa más avanzada, cuando los glóbulos rojos comienzan a adherirse a los vasos sanguíneos pequeños, bloqueando la circulación y causando síntomas severos.

El nuevo dispositivo es sensible a otra propiedad que se puede medir en la etapa más temprana del parásito, la etapa del anillo. La propiedad que mide es resistencia eléctrica o impedancia.

Dispositivo sensible

Chandrakasan, quien es investigador principal en Microsystems Technology Laboratories (MTL) del MIT, y el profesor de ingeniería eléctrica Joseph F. y Nancy P. Keithley, y sus colegas lograron hacer que el dispositivo sea tan sensible que pueda tomar medidas muy precisas del tamaño y fase de la impedancia eléctrica de las células individuales.

También lograron encontrar una forma de evitar que las células se peguen entre sí, y eliminaron las señales de interferencia del sustrato del electrodo por el que fluyen las células sanguíneas.

En su informe de estudio, describen cómo probaron el dispositivo en cuatro tipos de células: células no infectadas y células que contienen el parásito en tres etapas diferentes de desarrollo, conocidas como anillo, trofozoíto y esquizonte.

Aunque el dispositivo no era lo suficientemente sensible como para diferenciar de forma confiable las diferentes etapas del desarrollo del parásito, los investigadores pudieron combinar las medidas matemáticamente para poder diferenciar de manera confiable entre las células infectadas y las no infectadas, incluidas las que contienen la etapa anular del parásito.

Matthias Marti, profesor asistente de inmunología y enfermedades infecciosas en la Escuela de Salud Pública de Harvard, no participó en el estudio. Pero describe el dispositivo como "realmente genial" porque puede detectar la diferencia entre los glóbulos rojos no infectados y las células sanguíneas infectadas con el parásito, incluso cuando todavía es muy pequeño y antes de que haya tenido la oportunidad de alterar mucho las células.

Los investigadores esperan que su trabajo conduzca rápidamente a un kit de prueba portátil y barato que pueda diagnosticar rápidamente la malaria en lugares que no tienen laboratorios ni personal capacitado.

Aunque los kits de diagnóstico rápido para la malaria están comenzando a aparecer y prometen superar la forma tradicional de diagnóstico de la malaria que requiere un técnico capacitado para examinar los frotis de sangre bajo un microscopio, estos no son muy sensibles.

"Para que un nuevo dispositivo tenga sentido en el campo, debería ser más sensible que estos enfoques tradicionales, además de económico y rápido", dice Marti.

El equipo ahora está trabajando para convertir el dispositivo experimental en algo que se pueda usar de manera realista en el campo. Para eso, tendrá que ser portátil, desechable y barato.

Dicen que también será interesante ver si podrían usar el dispositivo para detectar la infección de la malaria en la etapa en que el parásito es lo suficientemente maduro como para pasar a otros seres humanos, a través de las picaduras de mosquitos.

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