Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/223/15
México, D.F., 22 de septiembre de 2015

• Los resultados obtenidos de este proyecto aportarán información básica para la solución de los desafíos clave en la fabricación y manipulación de biosensores de ADN: Marlene Hernández Ortiz.
• La idea es que sea lo más pequeño posible, portátil y se utilice como una prueba de embarazo o un aparato que mide la glucosa.

Doctora Marlen Hernández Ortiz, del Departamento de Posgrado en Ciencia de la Ingeniería de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Autónoma de Zacatecas, ganadora de una de las Becas para Mujeres en la Ciencia L´Oréal-Unesco-Conacyt-AMC 2015, en el área de ingeniería.
Foto: Lilia Hernández/AMC.
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En un proyecto de carácter multidisciplinario, una de las cinco mujeres ganadoras de Becas L´Oreal-Unesco-Conacyt-AMC 2015, Marlen Hernández Ortiz, buscará contribuir al desarrollo de un dispositivo portátil que permita detectar el virus del papiloma humano (VPH).

La especialista en materiales obtuvo la beca con el proyecto titulado “Nanotubos de carbón de pared sencilla como sustrato de inmovilización de ADN para biosensores electroquímicos del VPH”, a través del cual utilizará tubos en tamaño nano que cuenten con sólo una capa, los cuales serán parte de un dispositivo que detectará el virus mencionado.

“Este dispositivo llamado biosensor de ADN es para detectar el VPH, no entra en la etapa de tratamiento, entraría en la de diagnóstico, la idea es que una mujer se realice el Papanicolaou en su casa con este dispositivo y en ese momento pueda tener los resultados”, sostuvo Hernández Ortiz.

El VPH es el agente causal de infección por transmisión sexual, de origen viral, más frecuentes a nivel mundial. El virus induce la formación de papilomas, que en su mayoría son crecimientos benignos, fácilmente controlables. Sin embargo, el VPH de alto riesgo que infecta el tracto genital está asociado con el desarrollo del cáncer cervical, que es el tipo de cáncer que con mayor frecuencia afecta a la población femenina.

Se calcula que entre el 60 y 75% de la población sexualmente activa en el mundo está infectada por algún tipo de VPH genital. Los VPH de alto riesgo han sido encontrados en el 99.7% de los tumores cervicales analizados. Anualmente se detectan alrededor de 500 mil nuevos casos de cáncer cervical, el 80% de dichos casos se encuentra en países en vías de desarrollo.

En México, el cáncer cervical es el de mayor incidencia en la población femenina. Se ha calculado que 16 mujeres mueren diariamente por este cáncer. Al tratarse de un virus latente, que se mantiene asintomático por periodos largos de tiempo, y que en la mayoría de personas infectadas se presenta como una infección subclínica, su detección y tratamiento no se dan de forma oportuna y, por lo tanto, el contagio aumenta día con día.

El biosensor y su funcionamiento

La joven científica del Departamento de Posgrado en Ciencia de la Ingeniería de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), explicó que el biosensor “es un dispositivo que detecta el ADN del VPH mediante un método electroquímico, una reacción química que se produce cuando entra en contacto con el material del cual está hecho el dispositivo (nanotubo de carbón con un electrodo que cuenta con una mitad de la cadena de ADN del VPH), el cual se activa al estar en contacto con otras cadenas de ADN del VPH”.

El proceso se logra con la separación de dos oligonucleótidos (polímeros cortos del ácido nucléico) del ADN del VPH, entonces se utiliza una de las cadenas separadas para “pegarla” en el electrodo del nanotubo de carbón, con lo cual se forma una pieza de rompecabezas. Cuando a este dispositivo se le pone en contacto con el VPH, las cadenas de ADN encajan como la pieza faltante, con lo cual se detecta la presencia de este virus.

Al haber presencia del virus, existe una reacción química llamada Redox – reducción y oxidación – “cuando se produce esta reacción hay una generación de electrones, una transferencia o flujo de electrones, los cuales producen una señal eléctrica que determina la presencia del VPH”, añadió.

Pero para medir la cantidad de este virus y realmente tener un dispositivo portátil es necesaria una herramienta que reciba la información y la interprete. Sobre este paso Hernández Ortiz indicó que ahora trabajan varios investigadores de diferentes áreas alrededor de este proceso.

“En mi caso lo que proporciono son los materiales que podrían ayudarnos a generar esta conducción eléctrica, en un principio haría la parte experimental y posteriormente los investigadores de electrónica lo matizarían como prototipo electrónico y pasaría como un dispositivo, pero eso sería una segunda fase, mi proyecto abarca, insisto, lo experimental ver que esa teoría de la que estamos hablando se pueda plasmar en el laboratorio”.

Y aunque este biosensor aún no existe, la beca que le fue otorgada a Marlene Hernández Ortiz, servirá para una etapa de investigación con miras a consolidar el proyecto. “Pese a que es una teoría, sí hay gran posibilidad de que se logre, yo soy la tercera generación de personas que investigan aplicaciones de este tipo”.

Dijo que colabora en un equipo donde se han hecho estudios previos con dos arquitecturas, la manera como se le denomina a los prototipos de ADN; es decir, y se ha comprobado que sí detectan este material. Con estos antecedentes, la idea es que el prototipo sea lo más pequeño posible, portátil y se utilice como una prueba de embarazo o un aparato que mide la glucosa.

Resaltó que este proyecto es de carácter multidisciplinario porque participan varios grupos científicos de la UAZ, CIDETEQ, UAQ, CIATEQ, WARREN Ceramic, CFATA-UNAM y University of North Texas, que proporcionan tanto la infraestructura como conocimiento en diferentes áreas para llevar a cabo los objetivos del trabajo. “Los resultados obtenidos de este proyecto aportarán información básica para la solución de los desafíos clave en la fabricación y manipulación de biosensores de ADN”.

Elizabeth Ruiz Jaimes.