Una PCR de luz contra las infecciones

En cualquier enfermedad, según explica el químico Alejandro Criado, el tratamiento se vuelve “muchísimo más eficiente” si se aplica de manera temprana, como prueban los tratamientos de cáncer. Pero la detección precoz es especialmente importante en las infecciones hospitalarias, que causan más de 500.000 muertos al año, muchas veces son resistentes a los antibióticos y para las que se necesitan modos más rápidos de detección. Por eso, el grupo de investigadores de la Universidade da Coruña (UDC) del que forma parte, Nanoself, se ha integrado la recién creada red europea ECLectic, que busca desarrollar nuevos sensores rápidos, baratos y capaces de detectar la infección en los inicios, combinando una parte biológica y electrodos que emiten luz.

El proceso es complejo, y por eso los distintos grupos de la red combinan varias disciplinas, según indica Criado: la UDC aporta expertos en nanomateriales (es decir, de escaso tamaño), pero también “hay gente más experta en la detección, que se basa en electroquímica, y gente que está más en el ámbito sanitario y hospitalario”. El objetivo es encontrar “marcadores”, esto es, substancias que emiten las bacterias y que el médico pueda medir a través de un sensor. Pero el problema es que estos marcadores son mucho menos frecuentes en los primeros estadios de la infección, así que es más fácil que se escapen al aparato con el que se miden.

“Necesitas una técnica muy sensible”, indica Criado, y pone el ejemplo de las PCRs que popularizó la pandemia: estas pruebas multiplican ciertos elementos que están presentes en el virus para que sea más fácil que el sensor los identifique. Además, la idea es que los aparatos que detecten infecciones en un futuro sean “rápidos” y puedan dar una respuesta en poco tiempo, ya que las enfermedades pueden empeorar y hacerse intratables a corto plazo. También tienen que ser “transportables: no es lo mismo que para detectar esas moléculas necesites un laboratorio que poder hacerlo con un aparatito que cualquiera puede usar”.

La respuesta, creen los investigadores, puede estar en la emisión de luz. Su idea es crear una prueba que tenga una substancia que atrape al marcador que están buscando y al tiempo, crear un electrodo que emita luz cuando lo toque la unión de ambas. Cuantos más marcadores haya, más luz emitirá. El sistema, confía Criado, permitirá detectar “concentraciones muy bajas” de marcadores, y, así, permitir a los médicos recetar tratamientos tempranos y permitir salvar vidas. “Desarrollaremos varios sensores basados en este mecanismo”, indica el químico.

Los investigadores de Nanoself que forman parte del Centro Interdisciplinar de Química e Bioloxía (CICA) de la Universidade, aportan su conocimiento sobre materiales para buscar la mejor fórmula para estos electrodos.

Electrodos de grafeno

Y la clave, explica Criado, puede estar en grafeno modificado químicamente. “El grafeno es un material bidimensional”, señala el investigador, lo que quiere decir que se pueden crear planchas relativamente amplias pero que tienen un grosor muy pequeño. Según cree Criado, “ el óxido de grafeno puede mejorar las propiedades electroquímicas de estos electrodos”.

La red ECLectic, que cuenta con algo más de 2,6 millones de euros, se pondrá en marcha en febrero del próximo año y es en esencia una red de formación de estudiantes de doctorado, que busca que los jóvenes investigadores que participen tengan experiencia en diferentes disciplinas y países. “Tiene fondos que premian la movilidad”, explica Criado.

En el caso de la UDC, contratarán después de un proceso de selección a un estudiante de doctorado de Química. Este podrá ser un exalumno de la institución académica, pero deberá haber pasado el último año fuera de España, y pasará tiempo, además de en el CICA, en un centro del País Vasco en el que también trabajan con nanomateriales. En EClectic participarán, además de la Universidade da Coruña, otras 18 instituciones, en su mayoría universidades y centros de investigación. Hay miembros de España, Francia, Italia, Irlanda, Países Bajos, Alemania, Estados Unidos y Suiza.

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