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Tecnología Médica
Un Biosensor Permite Diagnosticar la Infección Por
VIH en Menos de una Hora
12 de
Junio de 2009.
 Investigadores
de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado un nuevo tipo de
biosensor para la detección rápida de la infección por el Virus de
Inmunodeficiencia Humana (VIH).
 Menéame
Basado en una enzima modificada genéticamente y una pequeña red de
microelectrodos, el biosensor permite obtener un diagnóstico en menos de
una hora. El nuevo método resulta de especial utilidad en áreas
geográficas con recursos médicos insuficientes, ya que supone una
alternativa eficaz y viable a los sistemas convencionales, que requieren
infraestructuras más caras y complejas, y para estudios de campo en
medicina veterinaria.
El trabajo, que ha sido objeto de una solicitud de patente y se ha
publicado en la revista Analytica Chimica Acta, aúna los últimos avances
en genética y microelectrónica y supone un paso adelante en el
desarrollo de métodos de detección del VIH rápidos, portátiles y de bajo
coste, según los científicos del Instituto de Biotecnología y
Biomedicina, de la Universidad Autónoma de Barcelona y del Centro
Nacional de Microelectrónica (CSIC), en Barcelona.
El investigador del CSIC Francisco Javier del Campo explica una de las
ventajas adicionales del biosensor: "Al trabajar con microelectrodos, el
volumen de muestra necesario para hacer el análisis puede reducirse a
unos microlitros -la millonésima parte de un litro-, con lo que aumenta
la seguridad del analista y se facilita la eliminación posterior de los
restos generados".
"El sensor es especialmente adaptable a ensayos de campo con muchas
muestras, ya que pueden ser realizados con un equipo portátil por
personal no especializado", comenta Antonio Pedro Villaverde,
investigador del IBB y catedrático del Departamento de Genética y
Microbiología de la UAB. "El sistema aporta sencillez y rapidez de
procesado, puede servir para realizar un primer barrido y evaluar qué
muestras pueden posteriormente ser sometidas a un análisis más preciso
de laboratorio".
Los investigadores consideran, además, que el uso de enzimas alostéricas
-que cambian su actividad enzimática en presencia de determinadas
sustancias con las que interaccionan-, como la utilizada por este
biosensor, abre nuevas oportunidades para la detección de otras
infecciones víricas de interés veterinario y clínico, como la fiebre
aftosa, la peste porcina o la hepatitis B y C.
El funcionamiento del biosensor se basa en el uso de una enzima
modificada genéticamente, en combinación con una red de microelectrodos
que detectan electroquímicamente los productos de esta enzima. En
presencia de anticuerpos anti-VIH, la actividad enzimática se dispara,
lo que permite discriminar con facilidad las muestras infectadas de las
que no lo están en menos de una hora, un tiempo que los investigadores
prevén acortar en el futuro mejorando el diseño de los microelectrodos.
Para obtener las enzimas modificadas genéticamente, los investigadores
han usado enzimas alostéricas. En ellas se insertan, mediante ingeniería
genética, las zonas de las proteínas víricas del patógeno que causa el
VIH y contra las que el sistema inmunológico produce anticuerpos. Los
científicos han utilizado la enzima beta-galactosidasa, que, en
combinación con un sustrato (sustancia química sobre la que actúa la
enzima), ha permitido obtener aminofenol, una pequeña molécula
electroactiva, que puede ser detectada fácilmente sobre una red de
microelectrodos al originar una corriente positiva.
El sistema funciona al añadir, de manera simultánea, una pequeña
cantidad de la enzima alostérica, tanto a la muestra que se pretende
analizar como a otra muestra sin el virus que sirve como control
negativo. Después de un periodo breve durante el cual ambas muestras se
incuban en paralelo, se incorpora una cantidad pequeña de sustrato a
cada una de las muestras y se compara la evolución de la actividad
enzimática a través de la velocidad de producción de aminofenol sobre
dos redes idénticas de microelectrodos. Las muestras que contienen
anticuerpos anti-VIH producen señales significativamente mayores que la
muestra de control, en un tiempo total de análisis inferior a una hora.
(UAB)
Información adicional en:
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