Un dispositivo portátil que alerta a las personas con alergias alimentarias antes de que se presente una reacción tiene el potencial de reducir la anafilaxia potencialmente mortal y transformar el manejo de las alergias de reactivo a preventivo. El parche AllergE es un biosensor basado en microagujas desarrollado por investigadores de KAUST que detecta indoloramente la inmunoglobulina E (IgE), el anticuerpo que desencadena las reacciones alérgicas, directamente del líquido subcutáneo.
Las alergias alimentarias, especialmente a los huevos, los frutos secos, la leche y el marisco, son un problema de salud pública cada vez mayor. Las pruebas de alergia convencionales, como las punciones cutáneas y las extracciones de sangre, son invasivas, requieren mucho tiempo y conllevan el riesgo de provocar reacciones leves. En cambio, el parche AllergE es indoloro y rápido, y se basa en una serie de diminutas agujas porosas, cada una de menos de un milímetro de largo y aproximadamente del grosor de un cabello humano.
Cómo el parche inteligente detecta las alergias
Dentro de cada microaguja se encuentran cadenas de ADN, conocidas como aptámeros, que actúan como centinelas moleculares. Al encontrarse con anticuerpos IgE, se retuercen adoptando nuevas formas que generan una señal electroquímica. Un electrodo flexible y un pequeño lector traducen la señal en datos medibles; una configuración que, según los investigadores, podría eventualmente sincronizarse con un teléfono inteligente para la monitorización remota en casa. El trabajo se publica en la revista ACS Materials Letters.
El resultado es una lectura continua de los niveles inmunitarios de una persona relacionados con la alergia, en tiempo real. “Este parche inteligente podría algún día ayudar a prevenir la anafilaxia y permitir la detección temprana y segura de la sensibilización alérgica en casa”, afirma Dana Alsulaiman, autora correspondiente del estudio. Los investigadores esperan que la detección temprana y no invasiva pueda ayudar a las familias a controlar los riesgos de alergia antes de que la exposición provoque una respuesta inmunitaria peligrosa.
Sensibilidad, especificidad y pruebas de laboratorio
En pruebas de laboratorio con sustitutos de piel artificial y piel explantada de un donante humano, el dispositivo detectó concentraciones de IgE de hasta 30 picogramos por mililitro, cientos de veces más sensibles que la mayoría de los análisis actuales. También pudo distinguir la IgE de anticuerpos estructuralmente similares que dominan las defensas inmunitarias del organismo, pero que no intervienen en la mediación de las respuestas alérgicas.
Las microagujas se fabrican mediante polimerización de dos fotones, una técnica de litografía 3D de alta resolución que permite un control preciso de su geometría y resistencia. Este nivel de precisión estructural garantiza que las agujas alcancen justo debajo de la superficie para recolectar las pequeñas cantidades de fluido necesarias para el análisis, a una profundidad suficiente para detectar, pero a una profundidad suficiente para permanecer indoloras y discretas, sin romperse ni perder funcionalidad con el uso repetido.
Hacia una familia más amplia de wearables
Aunque todavía se encuentra en las primeras etapas, el equipo de KAUST, que incluye a miembros del Laboratorio de Materiales y Dispositivos Biomédicos (BioMAD Lab), dirigido por Alsulaiman, y el Laboratorio de Sensores, dirigido por Khaled Salama, coautor correspondiente del estudio, visualiza el parche AllergE como parte de una familia más amplia de diagnósticos para uso en la piel, capaces de rastrear moléculas inmunes, hormonas y otros biomarcadores vinculados a la inflamación y la enfermedad.
Un viaje personal que impulsa la innovación
Pero todo empezó con un objetivo simple: hacer que las pruebas de alergia fueran más rápidas, seguras y accesibles. Esto surgió de la experiencia de Esraa Fakeih, exestudiante de doctorado en el laboratorio de Salama, quien experimentó los peligros de las alergias alimentarias graves para ella y su familia. Hace unos cinco años, ella y sus sobrinas pequeñas sufrieron reacciones graves tras consumir alimentos con trazas de alérgenos.
“Estas situaciones inspiraron la idea de un parche portátil que puede ayudar a prevenir reacciones graves”, afirma Fakeih, una idea que va más allá de ser un desafío técnico, convirtiéndose en una misión personal. Y para millones de personas en riesgo de alergias graves, un sensor portátil como AllergE podría transformar el manejo de las reacciones alérgicas, idealmente previniéndolas por completo o, al menos, proporcionando valiosos minutos adicionales de advertencia cuando cada segundo cuenta.
Fuente: Medical Xpress.
