Diseñan sensores luminosos para diagnosticar diabetes mellitus tipo 2

Una de las enfermedades con mayor incidencia a nivel mundial es la diabetes, la cual se estima que afecta a 383 millones de personas. México es uno de los países más vulnerables, ya que se calcula que entre 6.6 y 10 millones de personas la padecen, de acuerdo con datos de la Federación Internacional de Diabetes.

En ese contexto, el doctor en ciencias químicas, Alejandro Dorazco González, quien forma parte del Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM) y de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), trabaja en el desarrollo de sensores luminosos que podrían optimizar la detección de la diabetes mellitus tipo 2 en condiciones adversas.

“Nosotros diseñamos, estudiamos y buscamos aplicaciones para nuevas moléculas con dos propiedades básicas. Primero que tienen cualidades fotofísicas interesantes, color o son fluorescentes; y la segunda que tienen la capacidad de asociarse con moléculas de importancia biológica”, comentó en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

Añadió que entre esas moléculas se encuentran los nucleótidos, los aniones o moléculas más complejas como hemoglobina glucosilada, las cuales son indicadores químicos de síndromes metabólicos como la diabetes mellitus.

“Nosotros sintetizamos, con apoyo de alumnos de licenciatura y posgrado, las moléculas en el laboratorio y estudiamos su asociación con esas moléculas, y ya en la recta final tratamos de dar una aplicación que derive en nuevas tecnologías químicas que permitan detectar, capturar e identificar selectivamente las especies de importancia biológica, en este caso, la diabetes mellitus tipo 2”.

Los avances del proyecto

A decir del doctor Dorazco González, hasta el momento han logrado el desarrollo de sensores para nucleótidos, principalmente ATP (molécula central en la bioenergética de los sistemas biológicos); asimismo, en el desarrollo de sensores para cloruro o aniones orgánicos sencillos que tienen importancia biológica.

También, añadió, están en proceso de patente para la detección de hemoglobina glucosilada, para yoduro, que participa en el metabolismo de los seres vivos y tienen ya resultados preliminares para quimiosensores luminiscentes que detecten y capturen la hemoglobina (diabetes mellitus tipo 2).

“Esos son los resultados preliminares que tenemos (…) se trata de conocimiento que en un campo optimista permitirá hacer análisis, control, diagnóstico de enfermedades en forma muy sencilla y más barata en comparación con las que existen actualmente”.

Otra gran ventaja, agregó, radica en la posibilidad de llevar estas nuevas técnicas analíticas desarrolladas en México a lugares donde no hay grandes equipos ni grandes laboratorios para diagnosticar o controlar cierto tipo de enfermedades, entre ellas la diabetes tipo 2.

“Asimismo, dicho conocimiento nos permitirá en un futuro desarrollar kits de fácil uso para las personas no expertas en química (…) Eso deriva en un conocimiento incluyente para la sociedad porque tal vez personas que no son expertas en química podrían usar estas tecnologías en forma eficiente”, indicó el investigador.

Señaló también que sería tecnología muy similar a los kits que hay de importación con base en tecnología extranjera para detectar glucosa en la sangre, por ejemplo, así como esos equipos que trabajan en forma rápida y confiable, las moléculas que hacen actúan en forma similar.

¿Cómo se sintetizan las moléculas?

En relación con el proceso que se sigue para sintetizar las moléculas, el doctor Dorazco González mencionó que «todas las moléculas tienen forma y tienen cargas, no son simplemente algunas pelotas o bolas, sino que todas tienen una forma determinada y una carga. Partiendo de ello, nosotros fijamos una meta en torno a qué moléculas de interés biológico queremos detectar o capturar, a partir de esto, diseñamos nuevas moléculas en el laboratorio a través de síntesis molecular o reacciones basadas en química inorgánica o química orgánica, las cuales pueden o no incluir metales y pueden o no contener varios grupos funcionales”.

Detalló que son los alumnos de licenciatura o de posgrado quienes sintetizan las moléculas en el laboratorio. “El primer paso es hacer las reacciones, después analizarlas para definir que realmente están puras y que funcionan; el siguiente paso consiste en estudiar su asociación por medios fotofísicos, por ejemplo absorbancia de UV visible o fluorescencia”.

Precisó que dichas moléculas tienen color o emiten luz de ciertas características y cuando son puestas ante la presencia de las moléculas de interés, cambian su color o su emisión de luz. “Eso nos permite cuantificar en forma confiable la cantidad del analito de interés o el indicador que nos interesa y su presencia también”.

El trabajo pendiente

Al definir las etapas del proyecto, el investigador, que también es miembro de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), explicó que las primeras etapas son de desarrollo científico básico o académico; que en la segunda fase se incluye el desarrollo de tecnologías químicas, principalmente aquellas que tengan aplicación en química clínica, química analítica, en el sector salud o incluso en la industria para detectar especies de suma importancia en alimentos.

Finalmente, al referir qué hace falta para avanzar a la etapa de desarrollo tecnológico, dijo que para escalar el conocimiento que desarrollan en aplicaciones tecnológicas son necesarios esquemas de colaboración con expertos en otras áreas, los cuales van desde patentes, protección de productos intelectuales, hasta expertos en desarrollos tecnológicos.

Fuente: CONACYT.