Porén, para trasladar estes resultados á práctica clÃnica é preciso facer fronte a dificultades técnicas que aÃnda entrañan os protocolos utilizados neste tipo de análises. Por unha banda, a recollida de mostra só pode ser realizada por persoal sanitario cualificado, existindo obstáculos relativos á comodidade das pacientes e dos pacientes. Por outra banda, os actuais tempos de mostraxe son de curta duración, 5 minutos aproximadamente, o que pode derivar nun problema en termos da sensibilidade da análise, especialmente no caso de enfermidades que se atopan nun estadio inicial, onde a concentración dos biomarcadores adoita ser moi reducida. Ademais, a mostra obtida debe estar suxeita a unha serie de procedementos fÃsicos e quÃmicos antes da súa análise, procedementos que non só engaden un maior grao de complexidade e custe ao proceso, senón que poden alterar os propios valores fisiolóxicos da mostra, adulterando en certos casos os resultados achegados pola análise clÃnica.
Para tratar de facer fronte a todas estas limitacións, investigadores e investigadoras do TeamNanoTech do Cinbio acaban presentar en sociedade unha innovadora estratexia de detección: unhas lentes de contacto hÃbridas que permiten a recollida e a análise de biomarcadores lacrimais para a diagnose, prognóstico e seguimento de diferentes enfermidades. Este avance cientÃfico recóllese nun artigo publicado pola revista Nanoscale que está asinado por Miguel A. Correa-Duarte, director do Cinbio e os investigadores deste centro Moisés Pérez-Lorenzo, Andrea Mariño-López e Belén Vaz, xunto co investigador Ramon A. Ãlvarez-Puebla, da Universitat Rovira i Virgili. As lentes de contacto deseñadas por este equipo incorporan na súa superficie un recubrimento constituÃdo por cápsulas de tamaño nanométrico que permiten unha acumulación de forma prolongada dos biomarcadores obxecto de estudo o que, ao cabo, facilitarÃa unha detección temperá e máis eficaz de diferentes doenzas.
Lentes dunha operatividade sen precedentes en termos de mostraxe e análise
A dÃa de hoxe, explican os investigadores, a mostraxe de bágoa é levada cabo en centros sanitarios por persoal especializado pero este traballo pretende abrir a porta ao desenvolvemento de dispositivos oculares que permitan realizar esa recollida de mostra fóra da contorna clÃnica, do mesmo modo que se fai con outros biofluÃdos. A estratexia de detección consiste, como explica o investigador Moisés Pérez-Lorenzo, “na incorporación de cápsulas nanométricas na superficie de lentes de contacto brandas que permiten acumular de xeito moi eficiente os biomarcadores lacrimais obxecto de estudo”.
AsÃ, estas lentes proporcionan diversas vantaxes. Por unha banda, “permiten realizar unha mostraxe de bágoa de varias horas de duración, en comparación cos métodos actuais que, baseados no emprego de tiras de papel ou microcapilares de vidro, están limitados a uns poucos minutos. Grazas a isto, é posible acumular unha maior cantidade de analito, o que resulta ideal naqueles escenarios onde a concentración de biomarcadores é baixa ou o volume de bágoa resulta insuficiente”.
Outro dos problemas que pretende resolver este deseño é o da actividade biolóxica da bágoa. “É ben coñecido que os metabolitos que se atopan no fluÃdo lacrimal sofren unha constante transformación quÃmica debido á presenza de diferentes encimas. Para deter estes cambios e obter asà unha ‘instantáneaÂ’ veraz da mostra, faise necesaria a utilización de procedementos fÃsicos e quÃmicos que, se ben poden chegar a alterar os valores fisiolóxicos da bágoa, constitúen actualmente a única alternativa viable”. No presente traballo, a porosidade das nanocápsulas integradas na superficie das lentes permÃtelles actuar a modo de ‘refuxioÂ’ proporcionándolles aos biomarcadores un espazo libre de actividade encimática. Deste xeito, faise posible prescindir non só dos protocolos de ‘apagadoÂ’ metabólico, senón tamén dos clásicos procedementos de extracción. En último termo, isto simplifica en gran medida a análise quÃmica da bágoa.
Grazas a este avance, os métodos tradicionais de tratamento de mostra fanse prescindibles, o que reduce de maneira moi significativa o tempo e o custo da análise. Outra vantaxe proporcionada por estas estruturas capsulares é que logran potenciar o sinal caracterÃstico de cada biomarcador, permitindo a obtención dun “retrato” fisiolóxico preciso da mostra sometida a estudo, mesmo cando as concentracións das moléculas estudadas son moi baixas. Todas estas funcionalidades converten estas lentes de contacto hÃbridas en prometedores dispositivos médicos para a recollida e a análise de biomarcadores lacrimais e, deste xeito, para o diagnóstico, prognóstico e seguimento de diferentes enfermidades.
SÃndrome do ollo seco
AÃnda que os estudos sobre as secrecións lacrimais mostraron resultados prometedores no diagnóstico de diferentes enfermidades, esta investigación liderada polo Cinbio centrouse na sÃndrome de ollo seco, doenza que segundo os estudos epidemiolóxicos, mostra unha alto nivel de prevalencia na poboación mundial. En todo caso, estes nanosensores poderÃan ser útiles noutros escenarios coas debidas modificacións. Neste senso, a inclusión de elementos de recoñecemento molecular aumentarÃa en gran maneira a capacidade de detección destes sistemas.
Como funcionan as lentes
Os experimentos realizados no laboratorio simulando a velocidade de secreción da bágoa basal, demostran un alto grao de acumulación de analitos tras 10−12 horas, tempo similar ao recomendado para as persoas usuarias de lentes de contacto brandas comerciais. Isto implica que este dispositivos poderÃan ser levados dun xeito equivalente ao dunha lente convencional. Unha vez obtida a mostra, esta serÃa entregada para a súa análise, que neste caso serÃa levada ao cabo a través de espectroscopÃa Raman, unha técnica moi eficiente de identificación xa que permite obter unha “impresión dixital” dun amplo abano de especies quÃmicas. A portabilidade do equipamento necesario para empregar esta técnica, facilitarÃa nun futuro a súa implementación no sistema sanitario. De feito, os investigadores confÃan nesta aplicabilidade real, que consideran “perfectamente viable”, aÃnda que a posta en marcha deste tipo de avances atópase suxeita ao interese de inversores que permita levar ao cabo o desenvolvemento industrial destes dispositivos.
Experiencia previa
Como explica Moisés Pérez-Lorenzo, o deseño de estratexias avanzadas de detección constitúe un pilar fundamental dentro das liñas de investigación desenvolvidas no Cinbio e, neste senso, “a diagnose temperá e a prevención están a se erixir a dÃa de hoxe nun dos eixes prioritarios do traballo realizado no noso centro”. Ademais, o seu grupo TeamNanoTech tamén ten experiencia previa na fabricación de lentes de contacto con capacidade de blindaxe de radiacións emitidas por equipamentos dotados de láseres de alta potencia. No presente caso, “a nosa bagaxe no deseño e fabricación de nanosensores, con aplicacións no ámbito industrial e biomédico, supuxo un complemento idóneo para a consecución deste novo proxecto”.