En iÓMICAS se desarrolla el sensor nanoestructurado para la detección de virus de papiloma humano

“El número de muertes por cáncer de cuello de útero en América aumentara un 45% para el 2030 (OMS,2023)”

Actualmente el cáncer de cuello uterino (CaCu) es un problema de salud pública y una de las amenazas más graves para la vida de las mujeres. Según la organización mundial de la salud (OMS,2023) el CaCu es el cuarto tipo de cáncer más frecuente en las mujeres de todo el mundo, con una incidencia estimada de 604.000 nuevos casos y 342.000 muertes. El número de casos en América Latina y el Caribe es tres veces mayor que los Estados Unidos (OPS, 2024), mostrando así las barreras existentes para la atención en los países en desarrollo. 

Para la detección del VPH se usa la técnica de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (PCR en tiempo real, por sus siglas en inglés), que implica costos elevados, o como prueba de tamizaje se realiza la citología, en la cual los resultados sugieren un número elevado de falsos negativos, exponiendo así a las mujeres a un diagnóstico tardío y la progresión de la enfermedad. Por otra parte, en zonas vulnerables, se usa la técnica VIA (Inspección visual con ácido acético), la cual es una gran desventaja porque la detección depende de la interpretación del médico, la cual no siempre es acertada. 

Con el propósito de poder abordar y contribuir de una mejor manera a la detección efectiva del VPH y la prevención del CaCu, la Facultad de Ciencias de la Salud, la Facultad de Ingeniería y Ciencias y el iÓMICAS de la Pontificia Universidad Javeriana Cali desarrollan un proyecto de investigación traslacional para diseño y validación de un nuevo dispositivo para la detección temprana del CaCu. 

En particular, el iÓMICAS adelanta el desarrollo de un sensor nanoestructurado, bajo la dirección del Ph.D. Andrés Jaramillo Botero, profesor titular, fundador y director del Instituto iÓmicas de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, y director de la unidad de investigación de Nanotecnología y Ciencia de Multiescala del MSC en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Estados Unidos. 

Este esfuerzo conjuga el conocimiento y la capacidad del iÓMICAS para el desarrollo de biosensores nanoestructurados de patógenos agresivos para habilitar el diagnóstico temprano de lesiones cancerígenas mediante pruebas de bajo costo, portables, rápidas, no-invasivas y precisas, asegura Andrés.

De acuerdo con los investigadores, para desarrollar el sensor se usan nanopartículas de oro que tienen un rojo característico en suspensión que, al modificarse para reconocer proteínas específicas de las variantes genéticas 16 y 18 del VPH, conducen al desarrollo de más del 70% de los casos de cáncer de cuello uterino. La presencia de estas variantes del VPH en una muestra de paciente produce un cambio de color en la suspensión, de rojo a morado. 

El cáncer de cuello uterino es 100% prevenible si se detecta en sus etapas iniciales a través del diagnóstico de algunas variantes agresivas del virus de papiloma humano (VPH), principal causante de esta enfermedad. Pero debido a las diversas barreras que existen en los sistemas de salud de América Latina y algunas razones culturales, las mujeres no reciben una atención continua, ni un diagnóstico y tratamiento oportuno, obstaculizando una detección temprana de esta enfermedad.

Como parte del proyecto, en iÓmicas se está formando en técnicas de diseño y caracterización de nanosensores a los estudiantes María Paula Valencia y Juan José López Abella, de la carrera de Ingeniería Biomédica de Javeriana Cali.

“Venimos trabajando de una manera integral e interdisciplinar en el nanosensor para poder diagnosticar la presencia del virus del papiloma humano y anticipar el desarrollo de lesiones de cáncer de cuello uterino de una manera más precisa, más sencilla, menos incómoda y de fácil acceso para las mujeres, en especial las que se encuentran en zonas vulnerables y de difícil acceso a la salud en Colombia. Durante el proyecto se han presentado varias dificultades y retos con el diseño del sensor en el trabajo de campo, no obstante, el instituto ha logrado abordarlos y responder ante ello”

Asegura Carlos Navarro, co-investigador en el proyecto, y quien es profesor asistente del iÓmicas, químico de la Universidad de Antioquia doctor en Ciencias Químicas de la misma universidad y doctor en Ciencias Biomédicas de la Universidad Groningen, de Países Bajos.

Desde el Instituto iÓMICAS se contribuye a retos universales en salud, seguridad alimentaria, productividad sostenible, medio ambiente y acción climática, y bio-energías limpias, para favorecer la calidad de vida de todos los organismos vivos y cuidando nuestra casa común.