Enlace Judío México e Israel – Un equipo multidisciplinario de científicos de la UNAM prepara un biosensor capaz de encontrar el virus causante del COVID-19 de forma mucho más rápida, económica y accesible, lo que podría facilitar el diagnóstico de millones de casos en todo el mundo.
En una entrevista por videoconferencia, nuestra colaboradora Carol Perelman conversó con la doctora Tatiana Fiordelisio, profesora de la Facultad de Ciencias e integrante del equipo del Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia, quien explicó las ventajas de este sistema y narró su origen.
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“Es un dispositivo, que puede ser grande, chiquito o mediano, para detectar moléculas que tienen diferente importancia biológica. Se llama biosensor porque lo que hace es censar moléculas. Censa cuántas tienes.”
Fiordelisio lidera, junto con Mathieu Hautefeuille, un equipo que hace cinco años fue premiado por Google, entre otros proyectos científicos latinoamericanos, por el desarrollo de este dispositivo que, originalmente, funcionaba para medir la glucosa en el organismo.
“Nosotros hemos trabajado en esta línea de biosensores, ya llevamos un largo trayecto de cinco años trabajando sensores que nos permitan medir diferentes moléculas, por ejemplo, hormonas, que ahorita, en el mundo (…) las enfermedades endocrinometabólicas van al alza y medir insulina, medir hormonas es muy importante. Pero también tenemos sensores que miden anticuerpos.”
Ante la emergencia del COVID-19, el equipo de Fiordelisio se encontró ante un reto y una oportunidad enormes. El equipo ya venía trabajando en la detección de virus causantes de enfermedades como el zika y el dengue, así que adaptarlo para diagnosticar el SARS-coV-2 era un paso obvio.
“Cuando empieza la pandemia (de COVID-19) nos contacta Sergio, de laboratorios Leo Mont, y nos dice ‘¿por qué no lo intentan? ¿Por qué no se lanzan, si ya tienen la experiencia, ya tienen el conocimiento?’. Y la verdad es que nos dijimos ‘pues sí, hay que lanzarnos, es el momento de ver si podemos aportar o no a esta sociedad’.”
Pero tomar la oportunidad por los cuernos implicó para el equipo no solo valentía sino un esfuerzo de meses de trabajo casi permanente. Más de una veintena de estudiantes de distintos niveles mantienen activo el laboratorio durante 21 horas diarias para adaptar el biosensor y para probar su eficacia.
“Empezamos a trabajar pero se decretó la contingencia y lo que hicimos fue reunir a todos nuestros alumnos, que son más de 26, decirles ‘queremos hacer esto, tenemos poco tiempo, mucho que hacer y nada de dinero. ¿Quién le entra?’ Entonces, la verdad, con una respuesta increíble de las chicas (la mayoría son mujeres, además), dijeron ‘nosotros le entramos’, y le han entrado con todo.”
En la sonrisa de la profesora de la Facultad de Ciencias pueden verse la excitación, el nerviosismo y la expectativa de quien se sabe cerca de una cúspide. Su equipo tiene frente a sí la posibilidad de hacer historia y conseguir una solución innovadora para agilizar el diagnóstico de una enfermedad que amenaza con transformar para siempre las interacciones humanas, la vida social y la estabilidad económica del mundo entero.
Conscientes del reto, los estudiantes de Fiordelisio se han volcado a la misión con un compromiso absoluto. “Son 26 alumnos de licenciatura, maestría, doctorado y posdoctorado, que han trabajado en turnos, de 6:30 de la mañana a 3:00 de la mañana, para sacar lo necesario para, primero, probar que sí podíamos, que era una técnica que servía, y luego, ahora ya, las validaciones necesarias para seguir adelante.”
Al respecto, Fiordelisio asegura que, una vez superadas las pruebas internas, el reto es convencer al Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológicas (INDRE) de que este sistema es tan fiable como el hipersensible PCR, sistema de diagnóstico molecular que hoy en día representa el estándar mundial para la detección de este y otros virus.
Para lograrlo, el equipo de Fiordelisio y Mathieu Hautefeuille obtendrán muestras previamente probadas por el INDRE para examinarlas con su biosensor y comparar resultados. Si su sistema muestra la misma efectividad que el PCR, el trámite quedará en manos de Cofepris para la aprobación.
El laboratorio también está obteniendo muestras del Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias y del Instituto Mexicano del Seguro Social, para contar con una diversidad de tipos de muestras que les ayude a robustecer sus resultados, ya que estas, asegura, no son homogéneas y los resultados pueden variar, incluso según el tipo de hisopo que se haya empleado para tomarlas.
Más rápido, más barato, más accesible
El método de PCR es un rival duro de vencer. Este sofisticado método de diagnóstico molecular es capaz de detectar la presencia de un virus en el organismo a partir de unas decenas de copias del mismo. En cambio, el biosensor desarrollado por los científicos de la UNAM requiere que haya 100 mil copias del virus en el organismo.
Sin embargo, esto no parece ser un problema, puesto que un coronavirus como el SARS-coV-2 puede replicarse a sí mismo hasta obtener esas 100 mil copias en tan solo 24 horas. Así, el sistema de biosensor sería capaz de detectar la presencia del virus tan pronto como los primeros síntomas aparezcan.
Al igual que el PCR, el biosensor detecta el material genético del virus y no los anticuerpos que producimos para enfrentarlo, y que pueden tardar en aparecer hasta varias semanas desde de la infección.
“Lo que detectamos sí es lo mismo, es el material genético, y por eso las dos son pruebas moleculares, porque hay otras pruebas, que son las serológicas, que detectan anticuerpos.
Nosotros sí detectamos la huella digital del virus, que es su material genético, el RNA. Entonces, las diferencias estriban en cómo lo hacemos y qué necesitamos para hacerlo.”
Sobre el funcionamiento del PCR, Fiordelisio explica que “tomas tu muestra y luego tienes que hacer una extracción y purificación, quedarte solo con el RNA y eso lo amplificas. Cuánto tiempo te tardó en amplificarse, cuántos ciclos, es lo que te indica si tienes poquito o mucho virus.”
En cambio, el biosensor desarrollado por el laboratorio utiliza una técnica llamada “hibridación”, que también ayuda a detectar no solo la presencia del virus sino en qué cantidad se encuentra en el organismo.
A diferencia del sistema de PCR, que requiere un equipo muy especializado y una serie de insumos que hoy en día escasean y son muy caros, el sistema que están desarrollando Fiordelisio y sus estudiantes es muy económico y se adapta a los recursos tecnológicos de muchos hospitales de distintos niveles.
“Nosotros pondríamos los kits y ya cada hospital o clínica toma sus muestras y en menos de una hora tiene el resultado”, dice y calcula que el costo aproximado de cada muestra será de unos $300.
Un futuro muy promisorio
Incluso si la pandemia de COVID-19 cede y la humanidad logra retomar su cotidianidad, el biosensor de la UNAM tiene ante sí un futuro lleno de posibilidades. Pero en el futuro inmediato, una posibilidad es compartir la tecnología con quien necesite usarla, en cualquier parte del mundo, siempre y cuando no lo haga con fines de lucro.
“Uno trata de aportar para que sea en beneficio de todos. La patente es de nosotros pero (también) es de la UNAM, entonces sí, necesariamente, (quien quiera emplearla) tiene que pasar por un proceso de pedir un permiso de uso, pero si se va a comercializar. “Si se va a usar para el uso público es muy diferente, porque no hay una búsqueda de ganancia.”
Masificar esta tecnología es posible, según Fiordelisio, y hacia ese horizonte se dirigen los esfuerzos del equipo de desarrollo.
“La fase 2 del proyecto, que lleva un poco más de tiempo, es hacer lo que se conoce como un poitn of care, que es como una prueba de embarazo; ahí sí, la parte comercial tiene un componente importante y nosotros hemos buscado hacer incluso una spin off, que es una empresa que se deriva de la propia universidad, como en otros países, que permita hacer esta parte también y permita interaccionar con otras compañías más grandes y permita hacer la parte de comercialización.”
Aclara que “no estamos todavía ahí porque, finalmente, lo que queremos hacer esta otra prueba, más fácil, más comercializable, y esa sí nos va a llevar, yo diría, otro medio año para que pueda ser comercializable, y entonces sí estaríamos hablando de otro canal, comercialización a nivel mundial, el desarrollo de pruebas, y sí lo estamos visualizando pero se tiene que cubrir las fases legales y formales de esto.”
Tú puedes ayudar
“El aporte de los recursos no necesariamente va al ritmo que va la pandemia y al ritmo al que vamos nosotros”, dice Fiordelisio, quien recuerda que este proyecto arrancó sin los recursos materiales necesarios, impulsado por el ímpetu, la necesidad y la creatividad del equipo. Sin embargo, el laboratorio ha lanzado un campaña de donación a través de Fundación UNAM.
“Entonces, lo que decidimos es lanzar estas campañas porque ahorita no tenemos los recursos suficientes para hacer las pruebas que se requieren, y también porque, llegado el momento, es importante hacer la automatización de este proceso, que nos evite tener errores.”
Antes de despedirse, Fiordelisio reconoce que su equipo “ha logrado esto, primero, por la calidad de los alumnos que estamos formando en México.” Pero también, gracias a un enfoque multidisciplinario que incluye la participación de biólogos, ingenieros, matemáticos y físicos.
“Eso aporta mucho; es decir, regresar a la idea de la ciencia como un conjunto de aportaciones de conocimiento, para nosotros es increíble y es lo que nos ha puesto en la posibilidad de hacer estos sensores.”
La pertinencia de los biosensores parece inobjetable en el contexto de la pandemia pero, sobre todo, cuando se piensa que el contacto humano con las especies animales silvestres se ha vuelto cada vez más estrecho, lo que entraña la amenaza permanente de que un nuevo virus nos ponga en jaque.
“Probablemente en el futuro surge otro virus o este mismo y (…) ya nos enseñó esta pandemia que tenemos que estar preparados en adelante, entonces, de todos modos creemos que la prueba nos sirve para prepararnos para un futuro.”
Fiordelisio y su equipo quieren que su invento “aporte a nuestra sociedad y a lo que México necesita. Y, bueno, al mundo.” Con esa visión, y en espera de que la recaudación de fondos, la validación científica de su dispositivo y los trámites administrativos progresen, el Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia sigue su carrera contra el tiempo, hacia un futuro esperanzador.
Para contribuir al desarrollo de este proyecto:
Beneficiario: Fundación UNAM, A.C
Sucursal: 0870
Cuenta: 533019
CLABE: 002180087005330195
Referencia: 4110104
Banco: CityBanamex
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