Nueva prueba no invasiva detecta infección por malaria sin muestra de sangre

La malaria, que plantea un importante problema de salud mundial, se diagnostica actualmente mediante dos métodos. El método tradicional consiste en examinar frotis de sangre bajo un microscopio, pero debido a los requerimientos de recursos y experiencia, muchas regiones están haciendo la transición a análisis de sangre rápidos de antígenos. Sin embargo, ambos métodos carecen de la sensibilidad requerida. Ahora, una innovadora prueba no invasiva que utiliza láser y ultrasonido muestra ser prometedora como una alternativa de prueba más sensible para la malaria.

Un equipo de investigación codirigido por la Escuela de Salud Pública de Yale (New Haven, CT, EUA) está creando dos prototipos mejorados de su plataforma de prueba de citófonos que se someterán a extensas pruebas de campo en Burkina Faso, una nación de África occidental donde la malaria es endémica. Su trabajo se basa en un prototipo no portátil anterior diseñado para detectar células de melanoma circulantes de forma no invasiva. La nueva versión portátil tiene como objetivo detectar infecciones de malaria en personas que viven en áreas endémicas y ayudar en las intervenciones contra la malaria en África.

Imagen: La innovadora prueba no invasiva para la malaria usa láser y ultrasonido (Fotografía cortesía de Freepik)

La tecnología de citófono emplea láseres de longitudes de onda específicas dirigidas a los vasos sanguíneos superficiales. Los parásitos de la malaria, al entrar en los glóbulos rojos, liberan aminoácidos utilizando la hemoglobina. Este proceso libera hemozoína, un compuesto que contiene hierro. Al ser golpeado por un láser, la hemozoína absorbe más energía que la hemoglobina, lo que lleva a una mayor absorción de energía en las células infectadas con malaria. Como resultado, se generan ondas acústicas debido a la expansión del calor que detecta la tecnología del citófono utilizando un pequeño transductor de ultrasonido colocado sobre la piel. A través del análisis de software, los picos en las ondas acústicas pueden identificar infecciones de malaria.

Estudios anteriores han demostrado la capacidad del dispositivo para identificar infecciones en ratones utilizando especies de roedores de parásitos de la malaria y en sangre humana infectada con parásitos de la malaria. Posteriormente, se desarrolló una versión portátil del dispositivo y se realizó un estudio de prueba de concepto en adultos infectados con malaria en Camerún, que arrojó resultados prometedores. Sin embargo, quedaron algunas preguntas sin respuesta, lo que provocó la necesidad de mejoras en la durabilidad, la precisión y la complejidad operativa. Los investigadores también tenían la intención de ampliar su trabajo clínico para estudiar las infecciones asintomáticas, incluidas las de los niños.

Utilizando una subvención de 500.000 dólares recibida de la Fundación Gates, el equipo de investigación planea construir dos nuevos prototipos del dispositivo, más pequeños y más avanzados. Estas versiones mejoradas incorporarán capacidades mejoradas de ultrasonido, láser y de procesamiento de software. En colaboración con socios en Burkina Faso, el equipo llevará a cabo estudios clínicos para validar la eficacia de la tecnología en el diagnóstico de malaria en adultos infectados y no infectados, incluidos niños en edad escolar con malaria sintomática. El objetivo es ajustar el dispositivo para garantizar la adquisición precisa de datos y comprender las posibles causas de resultados falsos positivos o negativos. En última instancia, esta tecnología podría conducir a avances significativos en el diagnóstico, tratamiento y comprensión de la malaria, ya que tiene el potencial de ser mucho más sensible que las pruebas de diagnóstico actuales.

Además, la tecnología de citófonos podría abordar un problema emergente con ciertas pruebas de antígenos. En África, las pruebas de antígeno comunes apuntan a un antígeno que se encuentra en Plasmodium falciparum , la más peligrosa de las cinco especies de protozoos que causan la malaria. Sin embargo, los investigadores han encontrado parásitos con deleciones de este antígeno, lo que compromete la precisión de dichas pruebas. Dado que el citófono se basa en la hemozoína, un marcador producido por todas las especies de parásitos de la malaria durante su ciclo vital, evita este problema. Además, el enfoque de la tecnología en la hemozoína podría ayudar a los investigadores a desarrollar y estudiar nuevos medicamentos antipalúdicos dirigidos a esta vía en humanos, de forma no invasiva, lo cual es crucial para combatir la resistencia del parásito a los medicamentos a largo plazo.

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Escuela de Salud Pública de Yale