Dispositivo diagnóstico nuevo identifica a los pacientes con COVID-19 en riesgo de sufrir la tormenta de citoquinas potencialmente letal

Los investigadores han desarrollado un dispositivo de diagnóstico, llamado chip Immuno-storm, que podría identificar qué pacientes con cáncer y COVID-19 están en riesgo de sufrir una “tormenta de citoquinas” potencialmente letal.

El dispositivo fue inventado por científicos del Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología (AIBN) en la Universidad de Queensland (Queensland, Australia) y podría ayudar a los trabajadores de la salud a clasificar y monitorear de cerca a los pacientes de alto riesgo y comenzar el tratamiento mucho antes.

Las citoquinas son pequeñas proteínas que actúan como mensajeros entre las células del sistema inmunológico. Desempeñan un papel fundamental en el desencadenamiento de la inflamación al estimular el movimiento de las células inmunitarias hacia los sitios de lesión o infección. Sin embargo, si la liberación de citoquinas se descontrola, se produce una hiperinflamación que daña los tejidos. Esto, a su vez, hace que se liberen más citoquinas en un círculo vicioso y potencialmente letal llamado “tormenta de citoquinas”. Las tormentas de citoquinas pueden surgir durante una variedad de enfermedades, así como en respuesta a inmunoterapias. Desafortunadamente, es muy difícil predecir quién desarrollará una tormenta de citoquinas. Hasta hace poco, se pensaba que surgían muy repentinamente, pero ahora hay evidencia de que comienza a emerger un patrón de citoquinas muy débil pero distintivo varios días antes de la tormenta en toda regla.

Los científicos de la AIBN desarrollaron un dispositivo de nanotecnología, llamado chip Immuno-storm, que puede detectar esta señal de alerta temprana en una plataforma miniaturizada con una muestra mínima. Diseñaron una matriz a nanoescala de pilares de oro a los que unieron anticuerpos que se adhieren a citoquinas específicas en la sangre. Si estas citoquinas están presentes en una muestra de sangre tan pequeña como una gota, se unirán a los “nanopilares” de oro. Estas citoquinas capturadas son luego detectadas por partículas de “nanoseñalización” de oro y plata. El equipo diseñó estas nanoseñalizaciones para que emitan luz cada vez que encuentren una citoquina. El pequeño tamaño del chip, aproximadamente del tamaño de una tarjeta SIM, significaba que la tecnología de diagnóstico se podría hacer eventualmente, relativamente portátil.

“Ya sea en un entorno de tratamiento de cáncer o al monitorear enfermedades infecciosas como la COVID-19 aguda, la COVID-19 de larga duración y la sepsis, el chip Immuno-storm podría proporcionar información médica crítica que oriente decisiones clínicas importantes. Fundamentalmente, podría informar a los médicos para que comiencen o alivien los tratamientos, al monitorear con exactitud la respuesta inmune del paciente antes de que ésta se enloquezca”, dijo el profesor Matt Trau, investigador de AIBN. “La detección de la firma detallada de citoquinas para pacientes vulnerables con COVID-19 con el chip Immuno-storm, también se podría usar para personalizar la terapia de estos pacientes, sintonizada para aliviar su respuesta excesiva específica del sistema inmunológico”.

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Universidad de Queensland