Nueva técnica para el análisis serológico masivo

Los métodos actuales para detectar anticuerpos, como los ensayos serológicos convencionales, tienen limitaciones en cuanto a la cantidad de información que pueden procesar en una sola prueba. Aunque técnicas más recientes han permitido ampliar el número de mediciones simultáneas, se siguen enfrentando a restricciones debido a interferencias en las señales de detección.

Un estudio realizado por un equipo que incluye a científicos de la Universidad de Stanford en Estados Unidos y del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC, ubicado en el Parque Científico de Barcelona), ha culminado con el desarrollo de una innovadora técnica que permite analizar de manera masiva la presencia de anticuerpos en muestras biológicas. Gracias al uso de partículas microscópicas marcadas con isótopos estables, esta nueva técnica supera a las tradicionales, acelerando el análisis de respuestas inmunológicas y abriendo nuevas posibilidades para la investigación biomédica.

La nueva técnica supera las barreras que obstaculizan a las tradicionales gracias al uso de partículas de poliestireno marcadas con combinaciones únicas de isótopos estables (no radioactivos), que pueden ser identificadas de manera precisa mediante espectrometría de masas, una técnica ampliamente utilizada en investigación biomédica para analizar la composición química de una muestra.

“Hemos logrado ampliar enormemente la capacidad de análisis serológico, permitiendo detectar de manera simultánea la presencia de decenas de anticuerpos distintos en centenares de muestras. Esto puede traducirse en una herramienta clave para la investigación biomédica, el desarrollo de vacunas y los estudios epidemiológicos”, explica Xavier Rovira Clavé, del equipo de investigación, científico del IBEC y previamente investigador en la Universidad de Stanford.

La clave de la nueva técnica es que permite analizar muchos más parámetros al mismo tiempo, algo que antes no era posible. “En lugar de depender de señales fluorescentes, que pueden solaparse entre sí y limitan la cantidad de mediciones simultaneas a un máximo de 500, utilizamos isótopos, lo que elimina este problema permitiendo la detección simultánea de más de 18.000 mediciones en una sola reacción, y con un horizonte muy amplio de mejora”, añade Rovira.

Xavier Rovira Clavé en un laboratorio del IBEC. (Foto: IBEC)

En las pruebas realizadas, el equipo aplicó esta metodología para analizar muestras serológicas de pacientes con COVID-19, midiendo la presencia de anticuerpos contra diversas variantes del virus SARS-CoV-2. La capacidad de evaluar simultáneamente miles de muestras con diferentes variantes víricas podría mejorar la respuesta ante futuras pandemias y acelerar la investigación sobre inmunidad adquirida. Además, la versatilidad de esta técnica abre nuevas posibilidades en el estudio de enfermedades autoinmunes y otras patologías. “Poder analizar una gran cantidad de datos inmunológicos en paralelo nos podría permitir identificar biomarcadores para distintos tipos de patologías, mejorando el diagnóstico y ayudando al desarrollo de nuevas terapias”, apunta Rovira.

Este trabajo representa un importante paso adelante en la investigación biomédica y la salud pública, al proporcionar una herramienta más eficiente para el análisis de anticuerpos y la detección de respuestas inmunológicas. El equipo de investigación y desarrollo, incluyendo a los profesores Julien Sage y Garry Nolan de la Universidad de Stanford, el profesor David McIlwain de la Universidad de Nevada en Reno (Estados Unidos), así como Alexandros Drainas y Xavier Rovira en el IBEC siguen mejorando la eficiencia de la técnica y reduciendo el coste de las pruebas para que, en un futuro, puedan llegar más fácilmente a la práctica clínica.

Rovira y sus colegas detallan su nueva técnica en la revista académica Nature Biomedical Engineering, bajo el título “High-throughput multiplexed serology via the mass-spectrometric analysis of isotopically barcoded beads”. (Fuente: IBEC)