Investigadores de Stanford desarrollaron un microchip con nanotecnología para diagnosticar la diabetes tipo 1 logrando una prueba barata y portátil para el diagnóstico de la diabetes tipo 1 que podría mejorar la atención a los paciente en todo el mundo y ayudar a los investigadores a entender mejor la enfermedad, de acuerdo a los inventores del dispositivo en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.
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En un artículo publicado en línea el 13 de julio en la revista Nature Medicine, se describe el uso de la nanotecnología para detectar la diabetes tipo 1 fuera del ámbito hospitalario. Los microchips pueden distinguir entre las dos formas principales de diabetes mellitus, ambos se caracterizan por altos niveles de azúcar en la sangre, pero tienen diferentes causas y tratamientos. Hasta ahora, por lo que la distinción ha requerido una prueba costosa lenta disponible solamente en ambientes sofisticados de atención de la salud. Los investigadores están buscando aprobación de la Food and Drug Administration (FDA) para el dispositivo.
«Con la nueva prueba, no sólo nos anticipamos para poder diagnosticar la diabetes con mayor eficacia y de manera más amplia, también vamos a entender mejor la diabetes – tanto la historia natural y de cómo las terapias nueva impactan el cuerpo«, dijo Brian Feldman, MD, PhD, profesor asistente de endocrinología pediátrica en Bechtel Endowed Faculty Scholar in Pediatric Translational Medicine. Feldman, el autor principal del artículo, también es un endocrinólogo pediátrico en el Hospital de Niños Lucile Packard de Stanford.
Se necesita una mejor prueba porque los cambios recientes en quién recibe cada tipo de la enfermedad han hecho que sea arriesgado clasificar a los pacientes en función de su edad, la etnia o el peso, como era común en el pasado, y también a causa de la creciente evidencia de que el tratamiento temprano y agresivo de diabetes tipo 1 mejora el pronóstico a largo plazo de los pacientes. Décadas atrás, la diabetes tipo 1 se diagnostica casi exclusivamente en niños, y la diabetes tipo 2, casi siempre en adultos con sobrepeso, de mediana edad. La distinción fue tan fuerte que la confirmación del laboratorio de la diabetes tipo por lo general se considera innecesario, a menudo era evitadó debido a los costos de la prueba y su dificultad. Ahora, debido a la epidemia de obesidad infantil, alrededor de un cuarto de niños recién diagnosticados tienen diabetes tipo 2. Y, por razones poco claras, un número creciente de adultos recién diagnosticados tienen tipo 1.
Cada día se acumula más evidencia que sugiere que la rápida detección con nuevas terapias agresivas para los pacientes, con diabetes tipo 1 se benefician en el largo plazo, posiblemente deteniendo el ataque autoinmune en el páncreas y la preservación de algunos de la capacidad del cuerpo para producir insulina.
La vieja prueba, es lenta detecta los auto-anticuerpos materiales radiactivos, y lleva varios días, sólo podía ser realizado por personal de laboratorio altamente capacitado y a un costo de varios cientos de dólares por paciente. En contraste, el microchip no usa radioactividad, produce resultados en minutos, y requiere un mínimo de entrenamiento para usarse. Cada chip, costará alrededor de $20 dólars (unos 260 pesos a la fecha de este artículo) para producirse, puede utilizarse hasta para 15 pruebas. El microchip también utiliza un volumen mucho más pequeño de sangre para la prueba; en lugar de requerir una extracción de sangre en laboratorio de extracción de sangre, se puede hacer con la sangre de un pinchazo en el dedo.
El microchip se basa en un método basado en la fluorescencia para la detección de los anticuerpos. La innovación del equipo se encuentra en que las placas de vidrio que forman la base de cada microchip se recubren con una serie de islas de nanopartículas de de oro, que intensifican la señal fluorescente, lo que permite una detección fiable de anticuerpos. La prueba ha sido validada con muestras de sangre de las personas con diagnóstico reciente de diabetes y de las personas sin diabetes. A ambos grupos se les aplicaron en su sangre la prueba anterior y la prueba basada en el microchip realizados .
Además de los nuevos diabéticos, las personas que están en riesgo de desarrollar diabetes tipo 1, parientes cercanos, también pueden beneficiarse de la prueba, ya que permitirá a los médicos realizar un seguimiento de manera rápida y económica de sus niveles de auto-anticuerpos antes de que aparezcan los síntomas. Debido a que es tan barato, el examen también se puede permitir que la primera proyección amplia para la diabetes auto-anticuerpos en la población en general.
«Los autoanticuerpos son realmente una bola de cristal«, dijo Feldman. «Incluso si usted no tiene diabetes, sin embargo, si usted tiene un auto-anticuerpo ligado a la diabetes en la sangre, usted está en un riesgo significativo, con múltiples autoanticuerpos, el riesgo es de más del 90%«.
El paciente con diabetes Tipo 1 de Scott Gualdoni de Palo Alto, California, y su hija de 9 años de edad, Mia, están entusiasmados con la nueva prueba. Gualdoni fue diagnosticado con diabetes en 2011, a los 41 años. Debido a su edad, su médico de atención primaria comenzó a tratar la diabetes de tipo 2 sin realizar las pruebas de auto-anticuerpos.
Después de unos meses, Gualdoni volvió con su médico y le pidió una prueba de anticuerpos. «Sólo estaba sintiendo como algo no estaba bien«, dijo. Sus sospechas se vieron confirmadas: Tuvo tipo 1.
«Los médicos pueden estar pensando en que los adultos no pueden tener un tipo 1 de aparición tardía«, dijo. «Me escurrí entre las grietas«. Está ansioso por ver el examen microchip implementado porque es una prueba de mano barata que puede hacerse en el consultorio del médico, esto habría ahorrado meses de un tratamiento incorrecto. «Si usted no está tratando la enfermedad correcta, realmente estás haciendo daño a su cuerpo«, dijo.
El examen también mantiene una la promesa para Mia, que encontró que tenía cinco tipos de auto-anticuerpos de diabetes en la sangre cuando se ofreció como voluntaria para TrialNet, un estudio a nivel nacional que rastrea los familiares de las personas con diabetes tipo 1 para monitorear su riesgo.
«Hay un gran potencial para detectar a personas antes de que desarrollen la enfermedad, y prevenir la diabetes o prevenir sus complicaciones iniciando una terapia temprana«, dijo Feldman. «Pero con la prueba anterior era prohibitivo pensarlo porque era muy costoso y requiere mucho tiempo«.
La Universidad de Stanford y los investigadores han presentado una patente sobre el microchip, y los investigadores también están trabajando para poner en marcha una empresa de nueva creación para ayudar a que el método sea aprobado por la FDA y llevarlo al mercado, tanto en los Estados Unidos y en algunas partes del mundo donde la prueba es demasiado cara y difícil de usar.
«Nos gustaría que se trata de una tecnología que satisface una necesidad global«, dijo Feldman.
Referencias
- Bo Zhang, Rajiv B Kumar, Hongjie Dai y Brian J Feldman A plasmonic chip for biomarker discovery and diagnosis of type 1 diabetes Nature Medicine (2014) doi:10.1038/nm.3619 http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3619.html
