Dispositivo de última generación diagnostica tuberculosis en 'millones pasados por alto'

La tuberculosis (TB) se ubica como la decimotercera causa de muerte más común en todo el mundo y, antes de la COVID-19, ostentaba el infame título de la enfermedad infecciosa individual más letal, cobrando más vidas que la malaria y el VIH. Cada año, la tuberculosis infecta a 10 millones de personas en todo el mundo y provoca 1,4 millones de muertes. La Organización Mundial de la Salud informa que aproximadamente tres millones de casos de tuberculosis no se diagnostican cada año, a los que se hace referencia como los "millones pasados por alto". Para abordar este problema, existe una necesidad apremiante de herramientas de diagnóstico asequibles que puedan emplearse en el punto de atención. Ahora, un nuevo dispositivo de diagnóstico que utiliza tecnología basada en chip y dielectroforesis ha mostrado potencial para mejorar la detección de TB y la atención al paciente en regiones desfavorecidas de alto riesgo, contribuyendo así al esfuerzo global para disminuir la carga de la enfermedad.

El desarrollo de esta revolucionaria herramienta de diagnóstico es el resultado de una colaboración única entre el equipo de investigación de TB de la Universidad de St. George de Londres (Londres, Reino Unido) y QuantuMDx (Tyne and Wear, Reino Unido). Los investigadores han creado un prototipo de sistema de laboratorio en un chip de microfluidos llamado CAPTURE-XT para analizar muestras de esputo de personas con sospecha de TB para determinar la presencia de Mycobacterium tuberculosis (Mtb). El sistema puede procesar esputo solubilizado, aislar bacterias Mtb para examen visual, sustituyendo así la microscopía de frotis, y también ofrecer una muestra purificada para confirmación molecular a través de PCR cuantitativa (qPCR) y para análisis genotípico de susceptibilidad a fármacos. CAPTURE-XT funciona según el principio de dielectroforesis, una técnica relativamente infrautilizada que se puede calibrar para atraer o repeler selectivamente partículas o células específicas en función de sus propiedades dieléctricas. En este contexto, la técnica captura y concentra específicamente la bacteria Mtb, el agente causal de la TB, mientras se eliminan otros componentes del esputo.

Después de ajustar el dispositivo con un panel de 50 muestras de esputo caracterizadas, se evaluó la eficacia del prototipo a través de una selección ciega de 100 muestras de esputo caracterizadas y almacenadas en biobancos. El dispositivo demostró una concordancia completa con el diagnóstico de cultivo para muestras con frotis negativo y una concordancia del 87 % para muestras con frotis positivo. Sorprendentemente, la concordancia fue del 100 % para las muestras con frotis positivo de alta carga. Estos resultados muestran que esta tecnología tiene potencial como una poderosa herramienta de preparación de muestras, que podría servir como una plataforma frontal para mejorar la detección molecular. La versatilidad de la herramienta también podría permitir su uso como un diagnóstico de detección visual, potencialmente combinado con la identificación bacteriana para una detección rentable.

"Esta nueva tecnología basada en chip podría brindar diagnósticos a los pacientes que lo necesitan y también, mediante una búsqueda de casos más accesible, prevenir una mayor propagación de esta enfermedad", dijo el investigador principal Philip D. Butcher, PhD, Universidad de St. George de Londres.

"La tecnología CAPTURE-XT es verdaderamente revolucionaria y tendrá un impacto en muchas enfermedades diferentes, desde la sepsis hasta la oncología (células tumorales circulantes)", dijo Jonathan O'Halloran, PhD, fundador y director ejecutivo de QuantuMDx Group Ltd. "Esta aplicación en Mtb es realmente excepcional, ya que su costo muy bajo y su sensibilidad muy alta mejorarán profundamente el acceso equitativo a diagnósticos de calidad para cientos de millones de personas”.

“Esta tecnología basada en chip explota la propiedad fisiológica de la bacteria de la TB para ser recolectada específicamente en el dispositivo de manera que se puedan visualizar pequeñas cantidades en los electrodos del chip y actuar como una lectura visual para reemplazar los métodos microscópicos/de frotis de esputo basados en laboratorio que normalmente tienen bajas tasas de detección y requieren capacitación del personal de laboratorio, en sensibilidades similares a las moleculares y a una fracción del precio. Además, cuando se utiliza como interfaz para dispositivos celulares, proteicos y moleculares, las posibilidades son casi ilimitadas”, agregó O'Halloran.

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