Redacción Farmacosalud.com

Un novedoso dispositivo que monitoriza la cantidad de amonio en sangre puede convertirse en una alternativa económica a los sistemas actuales para el seguimiento de enfermedades metabólicas hereditarias y hepáticas. “En primer lugar, cabe destacar que no existen equipos en el mercado con las características que ofrece el dispositivo desarrollado, como la posibilidad de medir directamente en sangre, su portabilidad, el potencial bajo coste, su bajo límite de detección (detecta mínimas cantidades) y amplio intervalo de trabajo y su precisión. Además, gracias a sus dimensiones reducidas, consume pocas cantidades de reactivos y muestras y su tiempo de análisis es relativamente rápido”, asegura la Dra. Mar Puyol Bosch, miembro del Grupo de Sensores y Biosensores (GSB) del Departamento de Química de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y codirectora del estudio que ha servido para desarrollar el nuevo aparato.

“Sobre todo, el hecho de que se pueda analizar sangre entera y directa permite evitar el proceso de centrifugación”, lo que redunda en un ahorro de tiempo y comporta que este procedimiento sea “mucho más competitivo y atractivo que los actuales sistemas analíticos de amonio”, agrega a través de www.farmacosalud.com la Dra. Puyol Bosch.

Valores superiores a 200 micromoles por litro de sangre son episodios graves de hiperamonemia
El amonio es un biomarcador que sirve para diagnosticar diferentes enfermedades metabólicas hereditarias minoritarias, como los trastornos primarios del ciclo de la urea y diferentes acidemias orgánicas, así como otras condiciones metabólicas y ambientales que afectan a la función hepática con una disfunción secundaria del ciclo de la urea. También es útil para el análisis y seguimiento de diferentes hepatopatías (patologías que afectan al normal funcionamiento del hígado) provocadas por el consumo de alcohol u otras sustancias de abuso, fármacos y otras situaciones ambientales.

En todas estas enfermedades se genera un exceso de amonio, lo que implica un riesgo para la salud de la persona afectada. Valores superiores a 200 micromoles por litro de sangre se consideran episodios graves de hiperamonemia (alta concentración de amonio en sangre), ya que pueden causar daños neurológicos irreversibles, e incluso la muerte si se superan los 500 micromoles por litro. Por eso, el diagnóstico precoz y en tiempo real es esencial para minimizar el impacto de un episodio de hiperamonemia sobre las funciones neurológicas. Actualmente los pacientes diagnosticados de dolencias que cursan con hiperamonemia deben desplazarse periódicamente al hospital de referencia para hacerse una extracción de sangre que debe tratarse y analizarse en el laboratorio.

No se necesita una formación específica para trabajar con el nuevo aparato
Así las cosas, investigadores del GSB-UAB, en colaboración con el Hospital Sant Joan de Déu Barcelona y la UPC (Universidad Politécnica de Catalunya) han ideado el novedoso analizador Point-of-Care para la monitorización de amonio sanguíneo, cuya funcionalidad posibilita llevar a cabo medidas descentralizadas junto al paciente, en el punto de atención, fuera de los laboratorios de análisis de los centros hospitalarios donde se utilizan los equipos tradicionales. El nuevo dispositivo pretende descentralizar la determinación de dicho elemento, haciéndola posible en centros de salud más pequeños con una medida directamente en la sangre, sin necesidad de tratamiento previo alguno. Esto supone multiplicar los puntos de seguimiento, simplificar el proceso y reducir el tiempo para la toma de decisiones médicas.

Este aparato está programado para que cada una de las etapas de las que consta el análisis se lleven a cabo de forma semiautomática. El profesional deberá introducir la muestra y seguir un protocolo de medida y de mantenimiento sencillo, “por lo no necesitará formación específica. Lo podrá realizar un enfermero/a o técnico/a de laboratorio. En el proyecto se contempla precisamente la validación del equipo en el hospital, realizando los análisis por personal no especializado en la técnica”, explica la Dra. Puyol Bosch.

"Aumentar la frecuencia de las pruebas para determinar la concentración de amonio es de vital importancia", sostiene mediante un comunicado la investigadora de la UAB, quien añade que “la reducción del exceso de amonio en el paciente con hiperamonemia se realiza mediante la restricción de la ingesta de proteínas, usando medicamentos para mejorar la eliminación de amonio o mediante diálisis o hemofiltración en casos agudos, de tal modo que la evolución del paciente será más favorable cuanto antes se actúe, y esto se logra con analizadores junto al paciente como el que hemos desarrollado”.

Por el momento ya se está poniendo a punto un prototipo para que funcione en condiciones de semiautonomía. Una vez esté operativo, se medirán todas las muestras de amonio mediante el método convencional y mediante el equipo desarrollado ahora, tal y como certifica Puyol Bosch: “actualmente se está acabando de poner a punto el prototipo para que funcione en condiciones de semiautonomía; una vez esté operativo, la intención es medir todas las muestras de amonio que se analizan cada día en el Hospital Sant Joan de Deu utilizando el método convencional y el nuevo equipo desarrollado. Será necesario procesar cientos de muestras para poder validar el prototipo de analizador Point-of-care final. Posteriormente, deberá industrializarse si se quiere sacar al mercado. Aún quedan varias etapas antes de llegar a ese escenario”.

“Los datos que tenemos hasta ahora avalan la fiabilidad del dispositivo”
El novedoso aparato utiliza una plataforma microfluídica que integra un sensor potenciométrico como sistema de detección y una membrana de separación de gases. De esta forma se puede conseguir separar automáticamente el amonio en forma de amoníaco del resto de la matriz compleja de la sangre, obteniéndose una detección selectiva libre de todo tipo de interferentes. Todo ello asegura una determinación precisa y exacta de la concentración de amonio en sangre entera y no en plasma, que es el medio donde se realizan los análisis convencionales de este parámetro.

Según el Dr. Rafael Artuch, especialista en Bioquímica Clínica y profesional adscrito al Hospital Sant Joan de Déu, “los datos que tenemos hasta ahora avalan la fiabilidad del dispositivo para identificar un aumento de amonio, tanto en sangre total como en plasma, a la espera de la validación definitiva. Con respecto a la fiabilidad diagnóstica, sería mejor introducir el concepto de ‘monitorización’ de las concentraciones de amonio más que 'diagnóstico', ya que la hiperamonemia puede ser causada por muchas enfermedades diferentes, y por lo tanto el dispositivo no diagnosticaría cada una de ellas, porque eso requiere la aplicación de múltiples y complejas pruebas médicas. En otras palabras, la aplicación del dispositivo en el ámbito médico estará orientada a controlar la hiperamonemia en personas que ya han sido diagnosticadas de estas enfermedades, y cuya principal complicación es el aumento del amonio en sangre”.

La investigación, dirigida por los Drs. Julián Alonso-Chamarro y Puyol Bosch, del Grupo de Sensores y Biosensores del Departamento de Química de la UAB, es fruto del proyecto I+D+i Prueba de Concepto (PDC2021-121558-I00), una iniciativa desarrollada con la colaboración del Dr. Artuch y Javier Rosell, este último miembro del Centro de Investigación en Ingeniería Biomédica (CREB) de la UPC. El proyecto cuenta con el apoyo y la participación de la Fundación PKU-OTM (fenilcetonuria y otros trastornos metabólicos hereditarios), mientras que la validación del funcionamiento del sistema se lleva a cabo en el Hospital Sant Joan de Déu Barcelona.