Un selfie a nuestro ADN

Miguel Cacho Soblechero

En los dos minutos que te llevará leer este post, alrededor del mundo se habrán tomado unos 3,500 selfies.

Cada uno de estos selfies se creará convirtiendo la luz que llega a la cámara en pequeños impulsos eléctricos que, tras traducirlos al “lenguaje de los ordenadores” de unos y ceros, formarán una imagen lista para retocar y subir a las redes. Sin embargo, estos selfies sólo muestran nuestro exterior. ¿Qué veríamos si pudiéramos tomar un selfie de nuestro interior? Imaginad por un momento que pudiéramos tomar una “fotografía” de una gota de nuestra sangre, con una cámara muy parecida a la de nuestro móvil. ¿Qué diría esta gota de nosotros?

Usando el mismo principio que la cámara de nuestros móviles, nuestra sangre puede ser fotografiada usando unos diminutos sensores llamados Ion-Sensitive Field Effect Transistors, o simplemente ISFETs. Estos ISFETs detectan los iones del líquido en el que se sumergen, creando una pequeña corriente eléctrica cuando cambia la concentración de éstos. Así, igual que las cámaras de fotos utilizan miles de píxeles para crear una imagen completa, estas “cámaras de nuestro interior” usan distintos píxeles para detectar los distintos iones en nuestra sangre: Calcio, Potasio, Sodio, etc…

 

Diagrama de un ISFET (imagen de Toumazou C, Tan Sri KT Lim, Georgiou P. 2014. A new era of semiconductor genetics using ion-sensitive field-effect transistors: the gene-sensitive integrated cell. Phil. Trans. R. Soc. A 372: 20130112)

Entre todos los iones que podemos detectar, el hidrógeno (H+) es sin duda el más importante, ya que con él podemos “fotografiar” nuestro material genético, nuestro ADN. Tomando varias instantáneas con nuestro ISFET de una muestra durante nuestro experimento (para los curiosos, una amplificación de ADN), veremos que cada vez que se juntan un par de bases de material genético, nuestro ISFET detecta un cambio en los iones H+. Por tanto, grabando cómo evolucionan los iones H+ podemos crear un “video” de nuestro ADN, en cuestión de minutos y de la misma manera que lo grabaríamos con la cámara de nuestro móvil.

Estas “grabaciones de ADN” tienen potencial para cambiar la manera que tenemos de obtener un diagnóstico. Imaginad por ejemplo que, tras estar unos días de vacaciones en un país tropical, sentimos que nos sube la fiebre. Usando estas fotografías, podríamos tomar una foto de los iones H+ al juntar una gota de nuestra sangre con “plantillas” del ADN de enfermedades tropicales – unos “primers”. Si la fotografía muestra cambios en la concentración de los iones, significará que las “plantillas” se han unido al patógeno en nuestra sangre, liberando hidrógeno. En otras palabras: tenemos el ADN del virus en nuestro cuerpo y tenemos tendremos que ir urgentemente al médico.

My latest ISFET Chip

Este tipo de diagnósticos son especialmente importantes en zonas rurales de los países en vías de desarrollo, donde el acceso a centros de diagnóstico es muy limitado. En estas zonas, obtener un diagnóstico rápido y barato en casa podría marcar la diferencia a la hora de recibir el tratamiento adecuado, pudiendo salvar miles de vidas al año.

Usando esta tecnología, podemos imaginar un futuro en el que los médicos tomen “fotografías del interior” de sus pacientes, obteniendo toda la información necesaria para elaborar un diagnóstico preciso y un tratamiento personalizado. Un futuro en el que las enfermedades infecciosas en África puedan ser diagnosticadas y controladas usando una sencilla y barata prueba de ADN. Un futuro en el que los “selfies” salven vidas.

 

Post escrito por Miguel Cacho Soblechero, estudiante de doctorado en Imperial College London. Delegación de Londres de CERU.

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