Análisis de sangre rápidos y sensibles para su uso en casa

El prototipo que Alexander Tanno sostiene entre su pulgar e índice no parece particularmente impresionante. Midiendo dos centímetros por dos centímetros, el bloque de plástico transparente está equipado con tres electrodos y encierra una muestra en una tira de papel. Pero este discreto dispositivo puede hacer algo excepcional: convierte un análisis de sangre cualitativo en uno cuantitativo. Esto hace que la prueba en sí misma sea mucho más sensible. El invento de Tanno hace posible que los pacientes puedan realizar análisis de sangre sensibles donde les convenga.

"Hoy en día, más de dos tercios de todos los diagnósticos médicos requieren un análisis de sangre", dice Tanno. Hasta ahora, estas pruebas se han realizado utilizando dispositivos relativamente voluminosos alojados en hospitales o consultorios médicos. Los análisis de sangre que proporcionan permiten a los profesionales médicos determinar, por ejemplo, si el dolor de pecho indica un ataque cardíaco. Dado que sabemos que cuando alguien tiene un ataque al corazón, su sangre muestra niveles elevados de una cierta proteína, medir su concentración en la sangre puede ayudar a diagnosticar o descartar un ataque al corazón. De la misma manera, la medición de la cantidad de ciertas moléculas en la sangre ayuda a diagnosticar toda una serie de otras condiciones.

Un paso más allá

El objetivo de Tanno es ahora desarrollar una gama de kits de análisis de sangre que ofrezcan beneficios diagnósticos similares y que al mismo tiempo sean pequeños, portátiles y fáciles de usar, de manera que los pacientes puedan llevarlos consigo y realizar las pruebas en cualquier lugar. La tecnología se basa en la prueba de flujo lateral, que, como en una prueba de embarazo, produce líneas visibles para indicar un resultado determinado. Aunque estas pruebas son rápidas y baratas, sólo proporcionan mediciones cualitativas. En otras palabras, el resultado es positivo o negativo; las gradaciones no son detectables. La forma en que funcionan estas pruebas es aplicar la muestra de sangre a una tira reactiva, donde la molécula deseada en la sangre es capturada por ciertos anticuerpos, y juntos se unen a las nanopartículas de oro. Son las partículas de oro las que hacen que la molécula sea visible a los ojos, pero sólo cuando se juntan suficientes partículas de oro. Si la concentración de los componentes sanguíneos que se están analizando es demasiado baja, y por lo tanto la cantidad de partículas de oro enlazadas es demasiado pequeña para ser visible a los ojos, la prueba es inútil.

Tanno resolvió este problema particular encontrando una manera de usar una reacción química para disolver las partículas de oro enlazadas. Una vez disueltas, las partículas pueden ser medidas con mayor precisión en un paso más. La reacción hace que los electrones de las partículas de oro fluyan, produciendo una corriente eléctrica. La fuerza y el voltaje de esta corriente depende de la concentración de la molécula objetivo dentro de la muestra. De esta manera, es posible medir con precisión un componente sanguíneo particular aunque sólo esté presente un poco en la muestra. Toda la tecnología necesaria está contenida en el pequeño y transparente bloque prototipo. Pero la forma exacta en que funciona el proceso y las sustancias que se necesitan para ello seguirán siendo el secreto de Tanno, al menos mientras el procedimiento de patentamiento esté en marcha.

Tanno es ingeniero biomédico y escribió su tesis doctoral en la ETH de Zurich. Esta tesis sentó las bases de este desarrollo y le aseguró una beca de pioneros. El programa de Becas Pionero está diseñado para apoyar a los jóvenes científicos cuando salen del laboratorio, lanzan una nueva empresa y desarrollan un producto listo para el mercado. Los becarios reciben financiación durante 12 a 18 meses, así como apoyo de entrenadores de negocios.

Un tratamiento mejor y más adaptado

En su presentación comercial, Tanno ofrece una aplicación de muestra para tales pruebas: uno de los análisis de sangre comunes de hoy en día mide la cantidad de un determinado factor inflamatorio. En el caso de las personas que sufren una infección o de enfermedades inflamatorias crónicas como la enfermedad de Crohn o la artritis, esas pruebas permiten a los médicos vigilar la progresión de la enfermedad y determinar si el tratamiento está funcionando o no.

Pero tal y como están las cosas, estos análisis de sangre son caros e incómodos porque requieren que el paciente visite al médico o al hospital. Como resultado, las mediciones se realizan sólo una vez al año o, en el mejor de los casos, cada dos meses, lo que significa que existe el riesgo de que las fluctuaciones a corto plazo - causadas quizás por un resfriado o un cambio en la dieta - puedan distorsionar los resultados. "Pero una prueba rápida y portátil permitiría a los pacientes tomar ellos mismos una medida una vez a la semana", dice Tanno, añadiendo que esto pintaría un cuadro más fiable de cómo está progresando la enfermedad y proporcionaría una indicación más rápida de lo bien que está funcionando un medicamento en particular.

Otro uso de estas pruebas sería comprobar que cada persona recibe la dosis correcta de medicación. Después de todo, los medicamentos permanecen en el cuerpo durante diferentes períodos de tiempo en los niños, las mujeres y los hombres. La posibilidad de realizar mediciones regulares podría ayudar a controlar y ajustar la cantidad y la frecuencia de la medicación necesaria, de modo que los niveles en la sangre nunca sean demasiado altos, pero siempre lo suficientemente altos para ser eficaces. Es más, un dispositivo de este tipo podría ayudar a prevenir la enfermedad haciendo más fácil y barato el examen de más personas.

Un camino indirecto hacia el éxito

El camino de Tanno hacia su idea y su Comunidad de Pioneros tomó varios giros diferentes. Originalmente estudió ingeniería mecánica en la ETH; durante un descanso de un semestre pasó al programa de maestría en ingeniería biomédica. Fue cuando escribió su posterior tesis doctoral que primero buscó en las pruebas biológicas. Lo que Tanno encuentra tan excitante es el punto en el que la tecnología y la medicina se encuentran: "Me motiva el pensamiento de que mi tecnología podría ayudar a la gente", dice. Hay que señalar, sin embargo, que el primer proyecto de doctorado de Tanno no salió según lo previsto. Después de tres años sin resultados significativos se vio obligado a empezar de nuevo, centrándose en la idea que le traería su éxito actual. Después de completar su tesis doctoral, Tanno se propuso obtener algo de experiencia en la industria. Pasó un año trabajando en una compañía en una capacidad regulatoria antes de volver a la ETH para comenzar su Beca Pionera.

El trabajo de Tanno en los análisis de sangre es una colaboración con el bioingeniero Yves Blickenstorfer, que pronto terminará su tesis doctoral, también en la ETH. Los dos aún tienen que decidir qué tipo de análisis de sangre quieren acelerar y llevar al mercado primero. Tampoco está claro todavía si el producto final será un dispositivo de medición autónomo o si funcionará en conjunto con un teléfono inteligente. "Estas son las preguntas que vamos a abordar ahora", dice Tanno. Al hacerlo, los dos científicos quieren colaborar con las empresas que ya ofrecen análisis de sangre y beneficiarse de su experiencia.

Después de todo, todavía hay muchos factores que Tanno debe tener en cuenta y que influirán en la producción futura: cuán sensibles deben ser los métodos de medición, cuán caro será su producción, qué requisitos reglamentarios debe cumplir un producto y cómo garantizar su calidad. Al mismo tiempo, Tanno no debe descuidar la búsqueda de inversores. "Hay 100 cosas que hay que hacer", dice, "así que siempre tengo que preguntarme qué hago cada día y cómo utilizar mejor mi tiempo". Tanno encuentra que el ejercicio es una gran manera de relajarse. Va a correr o al gimnasio al menos tres veces a la semana. "A menudo es cuando se me ocurre una nueva idea, cuando no estoy tratando conscientemente de resolver un problema."