Forma rápida y barata de ver el riesgo de sufrir osteoporosis

A medida que aumenta la esperanza de vida en todo el mundo, las enfermedades asociadas a la edad, como la osteoporosis, tienen un impacto cada vez mayor. Aunque la detección precoz podría ayudar a los médicos a intervenir lo antes posible (etapa en la que el tratamiento podría ofrecer los mayores beneficios), este tipo de detección aún no es posible con las actuales pruebas de diagnóstico de la osteoporosis. Sin embargo, unos investigadores han desarrollado un biosensor que, algún día, podría ayudar a identificar a las personas con mayor riesgo de padecer osteoporosis utilizando menos de una gota de sangre.

La intervención precoz es fundamental para reducir la morbilidad y mortalidad asociadas a la osteoporosis, una enfermedad caracterizada por un elevado riesgo de fracturas óseas y que afecta a muchas personas en el mundo; solo en Estados Unidos la cifra estimada asciende a unos 54 millones.

La absorciometría de rayos X de energía dual (la técnica más utilizada para medir los cambios en la densidad mineral ósea, no es lo suficientemente sensible como para detectar la pérdida de densidad mineral ósea hasta que ya se ha producido un daño significativo.

Sin embargo, varios estudios genómicos han informado de variaciones genéticas conocidas como polimorfismos de nucleótido único (SNPs, por sus siglas en inglés) que se asocian a un mayor riesgo de osteoporosis. A partir de esta información, el equipo encabezado por Mayreli Ortiz, de la Universidad Rovira i Virgili en Tarragona, se propuso desarrollar un dispositivo electroquímico portátil que permitiera detectar rápidamente cinco de estos SNPs en muestras de sangre obtenidas por punción digital, lo que representa un paso significativo hacia el diagnóstico precoz.

El dispositivo consiste en una matriz de electrodos a la que se adhieren fragmentos de ADN por cada SNP. Cuando se aplica sangre completa lisada a la matriz, cualquier ADN que coincida con los SNPs se une a las secuencias y se amplifica con la polimerasa recombinasa que incorpora ferroceno, una etiqueta que facilita la detección electroquímica. Utilizando esta plataforma, los investigadores detectaron SNPs asociados a la osteoporosis en 15 muestras de sangre humana y confirmaron sus resultados con otros métodos.

Con un nuevo dispositivo electroquímico, menos de una gota de sangre podría ser todo lo que necesiten los médicos para identificar, de forma rápida y económica, a las personas con mayor riesgo de padecer osteoporosis. (Imagen: adaptada de ACS Central Science, 2023, DOI: 10.1021/acscentsci.3c00243)

Como no es necesario purificar el ADN de la sangre, el análisis puede realizarse de forma rápida (unos 15 minutos) y económica (menos de medio dólar por SNP). Además, como el equipo y los reactivos son portátiles y de fácil acceso, los investigadores afirman que el dispositivo ofrece grandes posibilidades de uso en los puntos de atención sanitaria, en vez de limitarse a un laboratorio centralizado. La tecnología también es versátil y puede adaptarse con facilidad para detectar otros SNPs, como demostraron los investigadores anteriormente al identificar la resistencia a fármacos en la Mycobacterium tuberculosis a partir del esputo, y el riesgo de cardiomiopatía a partir de sangre. Aunque el dispositivo no diagnostica la osteoporosis en sí, podría ayudar a los médicos a identificar a las personas a las que deberían supervisar más de cerca.

El estudio se titula “Genetic Platform for the Multiplexed Targeted Electrochemical Detection of Osteoporosis-Associated Single Nucleotide Polymorphisms using Recombinase Polymerase Solid-Phase Primer Elongation and Ferrocene Modified Nucleoside Triphosphates“. Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: ACS)