La cardiopatía reumática mata cada año a cientos de miles de personas, sobre todo niños y adultos jóvenes de países de ingresos bajos y medios, donde apenas hay acceso a ecógrafos especializados ni a laboratorios con refrigeración. Una penicilina barata podría frenar el daño progresivo de las válvulas si se detectara a tiempo, pero millones de personas siguen sin diagnosticar hasta que la insuficiencia cardiaca ya es irreversible.
Investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (BGU) han creado una sonda de diagnóstico sintética, sin anticuerpos, que detecta en sangre biomarcadores de inflamación cardiaca sin necesidad de cadena de frío ni de maquinaria compleja de laboratorio. El estudio, publicado en ACS Sensors, sienta las bases de un cribado rápido y asequible en el punto de atención para comunidades rurales y desfavorecidas.
La investigación fue dirigida por la profesora Ayelet David, junto con Ilana Teboul, Naama Shlush, Maya Droby y la doctora Yvonne Ventura, del Departamento de Bioquímica Clínica y Farmacología de la BGU, en colaboración con el fallecido profesor Robert A. Levine, del Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard.
La fiebre reumática, desencadenada por infecciones de garganta no tratadas por estreptococo del grupo A, provoca una inflamación crónica que engrosa, cicatriza y calcifica poco a poco las válvulas del corazón. Aunque las inyecciones periódicas de antibiótico pueden evitar nuevos daños, identificar a los pacientes antes de que se destruyan las válvulas exige hoy ecocardiografía o análisis de sangre complejos basados en anticuerpos, como el ELISA.
El ELISA estándar depende de anticuerpos biológicos que son caros de fabricar, vulnerables al calor y requieren varios pasos de procesamiento. En clínicas con pocos recursos, sin refrigeración continua ni equipos automáticos, el cribado generalizado con inmunoensayos es prácticamente imposible. Es un reto parecido al de otros diagnósticos accesibles, como el análisis de sangre que detectaría precursores del cáncer de ovario.
Para prescindir de los anticuerpos, el equipo de la BGU construyó un sensor totalmente sintético, basado en un polímero con esqueleto de HPMA al que se añadieron ligandos peptídicos específicos y colorantes fluorescentes de infrarrojo cercano. La sonda funciona como un interruptor óptico:
Silenciamiento óptico integrado: cuando flota libre, el polímero permanece muy compacto, lo que acerca los colorantes entre sí y hace que absorban y apaguen mutuamente su luz. Señal activada por el biomarcador: cuando los péptidos sintéticos encuentran E-selectina, una molécula de adhesión que pasa a la sangre durante la inflamación activa de las válvulas, el polímero se desenrolla, separa los colorantes y produce un brillo fluorescente intenso. Detección directa en sangre: en pruebas de laboratorio, la sonda capturó y cuantificó la E-selectina directamente en muestras complejas de suero, con una lectura óptica clara y dependiente de la dosis en lectores de microplacas estándar.
«Los diagnósticos actuales dependen mucho de anticuerpos de origen animal, delicados, que se estropean si no se mantienen fríos», explica David. «Al sustituir los anticuerpos por polímeros y péptidos sintéticos, hemos creado una plataforma intrínsecamente estable, mucho más barata de fabricar y resistente a la temperatura ambiente. Está diseñada para sobrevivir a las condiciones reales donde la cadena de frío simplemente no existe.»
Hoy no existe ningún biomarcador sanguíneo establecido para diagnosticar la cardiopatía reumática, por lo que hará falta un panel de marcadores para distinguir a estos pacientes de los que tienen enfermedad valvular no reumática u otras afecciones inflamatorias. Con solo cambiar los péptidos de reconocimiento, el mismo esqueleto de polímero puede adaptarse para detectar biomarcadores de muchas enfermedades vasculares e inflamatorias. La sensibilidad actual se mueve en el rango del microgramo y se sigue optimizando para detectar concentraciones de nanogramos en pacientes en fases tempranas, pero el diseño modular ofrece ya una plataforma de traslación inmediata. Otros avances cardiovasculares recientes incluyen que MAR001 reduce hasta un 45 % los triglicéridos en un ensayo.
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