El 'lab on a chip' crea una nueva era en el diagnóstico molecular - DiarioMedico.com

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ESPAÑA
EDAD DORADA DEL DIAGNÓSTICO POR ANÁLISIS BIOMOLECULAR
El 'lab on a chip' crea una nueva era en el diagnóstico molecular
El centro de investigación CIC microGUNE busca la excelencia en investigación y desarrollo de micro y nanotecnologías. Carlos Luri, su director general, comenta las posibilidades de la tecnología lab on a chip y repasa al ámbito de actuación de este pilar de la biotecnología vasca.

José A. Plaza - Miércoles, 19 de Mayo de 2010 - Actualizado a las 00:00h.

Las micro y nanotecnologías están llevando al diagnóstico por análisis biomolecular a su edad dorada. De esta línea de trabajo ha surgido la tecnología lab on a chip, que realiza un proceso de diagnóstico análogo al que se haría en un laboratorio convencional pero "partiendo de una muestra sin procesar previamente, utilizando muy poca cantidad de reactivos, con escaso consumo energético y con un diagnóstico mucho más rápido". De esta forma explica Carlos Luri, director general del CIC microGUNE, el sentido de dicha tecnología, que a las posibilidades actuales de los materiales poliméricos añade la de que el chip en el que tienen lugar las reacciones biomoleculares sea "barato, desechable y de un solo uso".

Mejorar el diagnóstico es crucial para poder determinar quién ha de recibir un tratamiento específico. Las mejoras terapéuticas van a depender en gran medida del avance en diagnóstico, y la nanotecnología "ya permite desarrollar dispositivos que pueden evaluar el efecto de un determinado medicamento en función de la genética especifica de una persona".

Detectar TNF-alfa
La detección de la proteína TNF-alfa es uno de los grandes proyectos del CIC microGUNE. Muchas patologías tienen como uno de sus primeros síntomas un proceso inflamatorio que "normalmente viene ligado a un incremento de sus niveles, que son un magnífico marcador temprano".

La detección de este compuesto no se encuentra actualmente en la rutina clínica, por lo que "cualquier trabajo que desarrolle métodos eficientes, rápidos y de bajo coste para su inclusión en el día a día clínico será un gran avance". El centro vasco también dedica tiempo a la detección de Salmonella y Campylobacter en alimentos por medio de un microdispositivo tipo lab on a chip en el que se realiza un análisis de PCR, tecnología que también permite la detección de marcadores tumorales colorrectales para el diagnóstico del cáncer de colon partiendo de una única muestra de sangre.

Nanoliberadores
La evaluación de la viabilidad de la aplicación de procesos y técnicas nanotecnológicas para diagnóstico prenatal en sangre materna y el desarrollo de nanodispositivos para microdosificación de medicamentos, soportes de crecimiento de piel e implantes cocleares refuerzan el abanico desplegado por el CIC microGUNE.

No se queda ahí su cartera de investigación. El desarrollo de microagujas para mejorar el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer es una de sus iniciativas más novedosas.

Estas microagujas "tendrían la capacidad de dosificar fluidos sobre tejidos biológicos y la posibilidad de monitorizar el estado del tejido durante todo el proceso de tratamiento". La tecnología posibilita el uso de fluidos tanto in vitro como in vivo: tratamiento en capas neuronales extraídas del cerebro e inserción de las agujas en el cerebro para liberar el fármaco en la zona requerida y ver su efecto".

Creación de piel 'in vitro'
La ingeniería tisular, con la fabricación de parches biológicos que reparen lesiones en órganos vitales, es otro de los estandartes del centro dirigido por Luri. El objetivo es fabricar soportes (matrices poliméricas) sobre los que cultivar simultáneamente prototipos diferenciados de piel y, así, "facilitar la fabricación de modelos de piel in vitro sobre los que probar el efecto de determinados fármacos". Su implantación en grandes quemados es una de las posibilidades más interesantes.

Luri profundiza en el crecimiento de piel in vitro. Hoy día las células se cultivan en estructuras que imitan las propiedades del tejido de destino y son sensibles a cambios en temperatura, pH, concentración de sales, de glucosa, enzimas, etc. Estas estructuras consisten en una matriz polimérica porosa, biocompatible, biodegradable e hidrofílica que actúa como una matriz extracelular sobre la que las células son depositadas, produciéndose su incremento en número y su diferenciación.

La topografía de la superficie de esta matriz polimérica "es crucial, ya que controla la calidad del nuevo tejido desarrollado, responsable final de la diferenciación y proliferación celular".



GENÉTICA, BIOINFORMÁTICA Y NANOTECNOLOGÍA, DE LA MANO

La miniaturización posibilitada por el avance de las microtecnologías va a permitir realizar, mediante dispositivos de tamaño muy reducido, bajo coste y desechables, diagnósticos por análisis biomolecular de una forma rápida: "En pocos minutos, con una minúscula muestra de saliva o sangre, se va a poder realizar un diagnóstico. Serán dispositivos constituidos por un lab on a chip, en el que tendrán lugar las reacciones biomoleculares, y por un lector, que será el que detecte el resultado final de la reacción". Esta tecnología encerrada en un chip estará adaptada para cada enfermedad.

Carlos Luri asegura que el desarrollo de estrategias para la detección de secuencias específicas de ADN "tiene un gran interés para el diagnóstico de enfermedades causadas por alteraciones genéticas. Poder disponer de dispositivos de análisis sencillos que detecten de forma rápida una alteración en una secuencia determinada de ADN supone un gran avance en el diagnóstico clínico individualizado". Para alcanzar estos objetios será necesaria una investigación multidisciplinar: "Todo ello significará un importante esfuerzo en tecnologías vinculadas a la genómica, proteómica, bioinformática, micro y nanotecnología".