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Agosto, 2010. Un grupo de especialistas de la Universidad Santa María, apoyados por Fondef y la empresa Silob, desarrollan un sistema de detección rápida de infección en el agua a través de una membrana artificial que, gracias a la inserción de un reconocedor del intestino humano, es capaz de detectar organismos patógenos presentes. Fuente: Universia

Más de 12 millones de muertes al año son producidas por problemas ligados al consumo de agua, siendo su principal causante la falta de servicios de evacuación sanitaria de desechos y de agua limpia para beber, cocinar y lavar. Sólo en Estados Unidos se estima que anualmente ocurren cerca de 900.000 casos de enfermedades propagadas por el agua, las que causan 900 defunciones. Y Chile tampoco está ausente de esta situación, ya que a pesar de los positivos índices de cobertura de agua potable, alcantarillado y sistemas de salud, las estadísticas no entregan buenos resultados.

Estos datos fueron suficientes para que un grupo de especialistas de la Universidad Santa María se interesara en buscar una solución al problema, que derive en un prototipo de detección rápida que permita, de manera inmediata, reconocer patógenos en el agua a través de un cambio de color (de azul a rojo) como señal de infección. Algo así como un test de embarazo, que cualquier persona en el mundo pueda utilizar y que sea de bajo costo. Este es el sueño de los investigadores participantes.

Emulación del sistema inmunológico

Pero, ¿cómo funciona esto? Según explica Raúl Galindo, académico del Departamento de Obras Civiles de la Universidad Santa María y jefe de Proyecto, este sistema se basa en el desarrollo de un biosensor para la detección temprana de patógenos. Esto, a través de bio-membranas mímicas (artificiales) de membranas celulares, que contienen receptores bacterianos específicos extraídos genéticamente del sistema intestinal humano, los cuales se activarán cuando el agua presente agentes infecciosos haciéndola cambiar de color.

“El cromóforo queda capturado por esta membrana, que bajo condiciones de no activación presenta una coloración azul; pero si se activa, se torna rojo. Pero, ¿dónde está la apuesta? La idea es incorporarle un componente de la célula humana intestinal que actúe como reconocedor de los patógenos; de manera análoga a como ocurre en el organismo humano para activar sus defensas en caso de presencia de agentes infecciosos”.

Como los expertos se lanzaron con una propuesta de carácter universal, decidieron trabajar con familias de patógenos que normalmente afectan a la salud, para así caracterizar la presencia de patógenos y no la especificación de qué agente infeccioso es (listeria, cólera, hepatitis, tifus, etc.).

“Nosotros disparamos una idea más general; no pensamos en una solución que detecte específicamente la especie, sino que diga si tiene o no contaminantes micro patogénicos en términos genéricos. Después, en un laboratorio, podremos chequear cuál patógeno es específicamente el que está presente, pero la señal de alerta, la señal básica es esa: que la persona en el futuro sepa si puede consumir esa agua o no”, señaló Raúl Galindo.

Detección rápida

La aspiración última de los desarrolladores se basa en un pequeño “laboratorio de bolsillo”, es decir, un display que pueda desplegarse fácilmente y que incluso pudiera estar constantemente en el hogar junto al alcohol y las vendas. Galindo ejemplifica con un paseo de fin de semana o unas vacaciones donde, para asegurarse de que el agua del sector esté libre de infecciones, sobre todo si se viaja con niños, cada persona posea la herramienta y haga la prueba. Solamente aplicando unas gotas al dispositivo, se podrá conocer el estado del agua.

“Hoy día nadie puede hacer estas pruebas porque significa seguir un protocolo de detección: sacar agua, tomar la muestra y llevarla a un laboratorio es muy caro, e involucra además un proceso que la persona normal no hace. Pero con un aparato de estas características, creemos que sí lo haría”.

Asimismo, Raúl Galindo señaló que “propusimos intentar establecer un sistema que permita una detección rápida, de no más de 4 horas y ojala con una expresión cromática (cambio de color) que pueda ser vista por una persona común y corriente sin tener que recurrir a un instrumento sofisticado”. Además, aseguró que con estas características, es posible pensar este prototipo como una plataforma unida a sistemas de teledetección, geo-refenciación y transferencia a distancia, con el objetivo de, tal vez, vincularlo con programas internacionales de salud y contar con un sistema georeferenciado a nivel global sobre la contaminación de aguas.

Actualmente, el equipo ya cuenta con membranas, las cuales se encuentran en período de análisis en cuanto a sus respuestas. Paralelamente se está trabajando en la célula reconocedora del intestino humano, donde se encuentran utilizando diversos métodos para dar con el más óptimo y así dar paso a la etapa de integración de la membrana mímica con el reconocedor.

El grupo de trabajo, integrado por la Erika Valdés (Profesora del Departamento de Química), Manuel Young (Director del Centro de Biotecnología de la USM), Raúl Galindo y el investigador Patricio Villalobos (entre otros), obtuvo un fondo de 450 millones de pesos, de los cuales Fondef aporta el 43%, la empresa Silob un 26% y la Universidad Santa María un 31%.

Edición: Universia / RR

Fuente: Universidad Santa María