Por Gustavo Hernández Vargas
Artículo de Divulgación

En los últimos años los avances tecnológicos han mejorado de forma positiva la manera en la que se recibe o se interactúa con algún servicio, a esto se le conoce como la experiencia de usuario. Los algoritmos, que son una serie de procesos lógicos que permiten predecir nuestros gustos o afinidades han permitido que esta experiencia sea al mismo tiempo, personalizada. Es decir, que todas las sugerencias que se nos hacen, tengan una afinidad con nuestros gustos. Partiendo del mismo principio, distintos grupos de investigación alrededor del mundo han buscado desarrollar un sistema de medicina personalizada que permita diagnosticar y tratar a los pacientes de acuerdo con sus necesidades.

Cuántas veces leemos o escuchamos la frase: “eres único o única”. Pues en la realidad, esto no es solo un refrán. Como individuos todos tenemos un conjunto de instrucciones biológicas que nos permiten desarrollarnos de manera irrepetible. A este conjunto de instrucciones se le conoce como el genoma, que además de tener las instrucciones de desarrollo, contiene información vital para activar el sistema de defensa natural de nuestro cuerpo.

Al ser un sistema único, las reacciones a fármacos o enfermedades pueden ser distintas entre todos nosotros. Tomemos como ejemplo la miopía, problema común de visión que ocasiona que los objetos lejanos se vean borrosos. Uno de los tratamientos para este padecimiento son los lentes oftálmicos, sin embargo, ya que no todas las personas somos idénticas es necesario que un oftalmólogo nos revise y recete la corrección adecuada, de lo contrario, el uso de lentes no adecuados puede ocasionarnos efectos secundarios como el dolor de cabeza.

De manera similar, en la medicina personalizada se busca que el tratamiento a padecimientos como el cáncer o las enfermedades del corazón, sea diseñado de acuerdo al genoma de cada individuo. El objetivo final es que los médicos sean capaces de elegir el tratamiento que genere la mejor respuesta para asegurar una mejor atención al paciente.

Figura 1. Escenario ideal de la medicina personalizada. El proceso inicia con la toma de muestra al paciente, para su posterior análisis en un POCT. Con los resultados obtenidos se hace una evaluación de la mejor terapia disponible y finalmente se aplica al paciente.

Claro está que en el camino para alcanzar este objetivo existen distintos retos a superar. En el escenario ideal de la medicina personalizada (Figura 1), personal capacitado (no necesariamente un médico) sería capaz de tomar una muestra del genoma en tiempo real para así poder determinar el tratamiento o terapia que mejor efecto tenga en la salud del paciente. Esto mejoraría de manera positiva la experiencia y la calidad de vida de los usuarios del sistema de salud, incluso en comunidades remotas.

Estrategias y retos en pro de la salud

Nuestro compromiso en el Tecnológico de Monterrey es generar estrategias con un sentido humano y competitivas de manera global. Por tal motivo, se están desarrollando diferentes proyectos interdisciplinarios que buscan crear distintos sistemas POCT. Hoy en día a estos dispositivos se les conoce cómo point-of-care (POCT, por sus siglas en inglés), cuya traducción más cercana al español sería en-punto-de-atención. El nombre deriva del alcance de estos dispositivos para realizar pruebas clínicas en tiempo real in situ.

Uno de estos proyectos es el incubado dentro del Grupo de Investigación de Enfoque Estratégico en Bioprocesos que involucra un sistema capaz de estudiar el efecto degenerativo causado por el estrés mecánico en el sistema vascular. El objetivo de este proyecto es crear un dispositivo capaz de replicar in vitro las características del sistema vascular, para así poder estudiar las fases tempranas de las enfermedades cardiovasculares como la arterosclerosis.

Figura 2. Dispositivo para el estudio del sistema vascular. El dispositivo cuenta con una cámara de cultivo celular acoplada a un biosensor para detectar cambios en la producción de moléculas asociadas a enfermedades coronarias.

El trabajo que se realiza en el laboratorio consiste en el diseño de un micro-dispositivo (Figura 2) que permite modificar las condiciones de crecimiento de células endoteliales; para posteriormente, a través de un biosensor electroquímico, estudiar la respuesta celular a estos cambios. Dentro de la investigación se busca principalmente estudiar el efecto del estrés mecánico en la producción de oxido nítrico, molécula clave en el desarrollo de enfermedades como la arterosclerosis.

Al presente, el proyecto ha logrado generar diferentes publicaciones científicas indizadas sobre biosensores electroquímicos y biomateriales, ingeniería de tejidos cardiacos, así como una estrecha colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts para el desarrollo de ésta y otras tecnologías innovadoras en el diagnóstico de distintas enfermedades que aquejan a la sociedad.

Sin embargo, aún nos enfrentamos ante algunos retos que se deben sortear, sobre todo desde el punto de vista tecnológico, ya que la medicina personalizada representa una oportunidad para el desarrollo de nuevos dispositivos para el diagnóstico de enfermedades.

Contrario a la experiencia tradicional de pruebas de laboratorio, la tecnología POCT permite obtener un resultado inmediato. Un ejemplo de esto sería el glucómetro (medidor de glucosa en sangre) para el tratamiento de la diabetes.

La evolución de estos dispositivos para el diagnóstico de enfermedades como el cáncer o el virus del Zika se ha logrado gracias al conocimiento generado en áreas como la inmunología (área del conocimiento que permite relacionar la respuesta del cuerpo ante un agente patógeno) o la bioinformática (área del conocimiento que permite procesar datos biológicos de manera más eficiente).

Sobre el Autor:
Gustavo Hernández Vargas. Estudiante del Doctorado en Biotecnología, Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey. Contacto: A00806176@itesm.mx

Asesor:
Hafiz MN Iqbal. Doctor en Biotecnología Aplicada y Ciencias de Materiales por la Universidad de Westminster en Londres. Profesor Investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey. Profesor Invitado del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Editor de la revista científica internacional Bio-Med Research. Contacto: hafiz.iqbal@tec.mx

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Para saber más:
Lee los artículos científicos relacionados con este tema:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29587374
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29737043
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28223133

 

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