Un estudio en el que han participado investigadores del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), de la Universidad de Barcelona (UB) y de la empresa catalana Biokit SA describe el desarrollo de un dispositivo ‘en-un-chip’ que es capaz de llevar a cabo una extracción automática de muestras humanas y hacer pruebas para material genético bacteriano o vírico (ADN o ARN).
El dispositivo en miniatura está especialmente focalizado hacia las infecciones del tracto respiratorio inferior como la neumonía o la bronquitis. El dispositivo hace la preparación total de la muestra y extrae el ADN o el ARN purificado de patógenos de las vías respiratorias de muestras reales de forma más efectiva que los métodos existentes. También ofrece una operación de manos libres, datos autoexplicativos y resultados fiables incluso si lo utiliza una persona no experta.
“Las infecciones del tracto respiratorio inferior causan 3,4 millones de muertes al año a nivel mundial. Los agentes causantes de estas enfermedades pueden ser bacterias o virus, pero los médicos no pueden determinar cuál es el agente basándose únicamente en los síntomas clínicos,” explica Antoni Homs del grupo de Nanobioingeniería del IBEC. “Los test de diagnósticos tradicionales llevan al menos 48 horas y los laboratorios de diagnóstico habitualmente no están dirigidos a los pacientes con estos síntomas que se atienden en los centros de atención primaria. Como resultado existe la incertidumbre sobre qué tipo de bacteria o virus está causando los síntomas. De modo que nuestro reto clave era diseñar algo que fuera capaz de desempeñar todo el proceso de preparación de una muestra clínica, tanto de patógenos respiratorios bacterianos como víricos, y que aislara y recuperara el material genético de una forma fácil y rápida».
La miniaturización y la integración de los procedimientos completos de preparación de la muestra representan un importante paso para la aplicación en un dispositivo de diagnóstico inmediato de estas enfermedades. “Además, sabiendo que las infecciones del tracto respiratorio son la razón más común para prescribir antibióticos y que la resistencia a antibióticos está altamente correlacionada con el consumo de antibióticos, podemos asegurar que mejorar los diagnósticos en este campo ayudará a frenar la resistencia a antibióticos,” añade Antoni Homs.
La investigación, que fue llevada a cabo como parte del proyecto theraEDGE, financiado por la Unión Europea, y en un acuerdo de colaboración entre IBEC y Biokit SA (Grupo Werfen), también ha involucrado a investigadores del Institut für MIkrotechnik Mainz GmbH (IMM) de Alemania y de la Universidad de Antwerp de Bélgica y el resto de un consorcio que incluye a 16 empresas e instituciones europeas.
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Van Heirstraeten, L., Spang, P., Schwind, C., Drese, K. S., Ritzi-Lehnert, M., Nieto, B., Camps, M., Landgraf, B., Guasch, F., Homs Corbera, A., Samitier, J., Goossens, H., Malhotra-Kumar, S. & Roeser, T. (2014). Integrated DNA and RNA extraction and purification on an automated microfluidic cassette from bacterial and viral pathogens causing community-acquired lower respiratory tract infections. Lab Chip, 14, 1519-1526
