Investigadores desarrollan un biosensor que detecta el VIH en una semana

El biosensor tiene medio milímetro de longitud y combina estructuras micromecánicas de silicio con nanopartículas de oro. El experimento, que se realizó en suero humano, se inicia incubando sobre el sensor un mililitro de suero humano durante una hora a 37 grados para permitir la unión de los antígenos p24 de VIH-1, si los hubiera, a los anticuerpos de captura ubicados en la superficie del sensor.

Después, se vuelve a incubar, pero en este caso con nanopartículas de oro, también a 37 grados durante 15 minutos, para el marcaje de las proteínas p24 capturadas. Es decir, se cogen como si fuera un sándwich. Las nanopartículas de oro presentan unas resonancias ópticas llamadas plasmones que dispersan la luz con mucha eficiencia.

Por su parte, las estructuras micromecánicas son excelentes sensores capaces de detectar interacciones tan pequeñas como las fuerzas intermoleculares. La combinación de ambas es lo que provoca la detección del p24. Después, el material resultante se somete a un enjuague para eliminar las partículas que no se han unido. «Los resultados son estadísticamente significativos y podrían adaptarse a los requerimientos médicos», detalla Javier Tamayo, del Instituto de Microelectrónica de Madrid, perteneciente al CSIC. Y todo en menos de cinco horas, cuando los sistemas actuales tardan bastante más.

En la actualidad existen dos formas para detectar el VIH en sangre. La infección puede ser diagnosticada mediante la detección en sangre de ARN viral por las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos, o al detectar p24 con los inmunoensayos de cuarta generación. El primer método, basado en la detección en sangre de ARN viral, presenta un límite de detección de 20 a 35 copias de ARN por mililitro, es decir, una concentración que sucede dos semanas después de la adquisición del VIH. En el segundo método, durante los inmunoensayos de cuarta generación, se alcanza un límite de detección de p24 de diez picogramos por mililitro, una concentración alcanzada aproximadamente tres o cuatro semanas después de la infección.

«Esta nueva tecnología es capaz de detectar p24 en concentraciones hasta 100.000 veces inferiores que la última generación de inmunoensayos aprobados y cien veces inferiores que los métodos de detección en sangre de ARN viral. Esto reduce la fase indetectable después de la infección a solo una semana», señala la investigadora Priscila Kosaka.

Entre los mejores del mundo

En el futuro, explica el investigador, con una gota de sangre será más que suficiente. «Nuestro biosensor está entre los dos primeros del mundo con mayor sensibilidad», explica Tamayo, que espera que en tres o cuatro años pueda estar disponible. «Tenemos que hacer ensayos clínicos y continuar con la evolución», apunta el investigador sobre esta patente del CSIC y licenciada a la empresa Mecwins, una spin-off del CSIC.

Ese nuevo camino es el del cáncer, mucho más difícil. «El chip en sí mismo, la parte física, es el mismo para las pruebas de VIH que para las de los biomarcadores de cáncer. Lo que cambia es la parte química, la solución que colocamos para que reaccione según lo que estamos buscando. Por eso, nuestro trabajo fundamental se centra en desarrollar aplicaciones para esta nueva tecnología», explica Tamayo. Desde el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas le han propuesto algunas dianas, sobre todo de cáncer de pulmón, para poder desarrollar este biosensor.