Proyecto desarrolla análisis de sangre materna para detectar rápidamente la falta de oxígeno fetal

La hipoxia fetal intraparto sigue siendo difícil de evaluar con la monitorización existente, lo que obliga a los clínicos a tomar decisiones críticas en tiempo con datos incompletos. La detección y la interpretación limitadas pueden contribuir a no detectar sufrimiento fetal, lesiones de nacimiento prevenibles y cesáreas evitables. Para aportar una visión fisiológica más clara durante el trabajo de parto, un nuevo proyecto pretende cuantificar de forma no invasiva señales moleculares de la oxigenación fetal y mejorar la toma de decisiones clínicas.

El Instituto Wyss de la Universidad Harvard ha recibido un contrato de hasta 12 millones de USD del programa Making Obstetrics Care Smart (MOCS) de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud para desarrollar la tecnología Fetal Extracellular Vesicle Monitoring of Oxygenation (FEMOx).

FEMOx está diseñada como un diagnóstico molecular que cuantifica pequeñas especies estables de ARN conocidas como microARN (miARN), cuyos niveles de expresión cambian con el grado de privación de oxígeno fetal. El enfoque se centra en las vesículas extracelulares (VE) presentes en la sangre materna como una ventana accesible a la fisiología fetal y placentaria durante el trabajo de parto.

El flujo de trabajo integra múltiples innovaciones en una plataforma unificada. Se introduce una muestra de sangre total materna en un chip microfluídico multicapa que primero aísla el plasma libre de células y después enriquece las VE placentarias mediante arreglos integrados de anticuerpos de alta afinidad.

En el chip, un proceso de detección molecular de ácidos nucleicos a temperatura ambiente emplea una tecnología de sensor libre de células, INSPECTR, para traducir los miARN asociados a la hipoxia en señales bioluminiscentes. Se prevé que el patrón de señal sea leído por un detector portátil de punto de atención y analizado mediante un algoritmo de aprendizaje automático basado en la nube para obtener valores clínicamente relevantes para la estratificación del riesgo durante el trabajo de parto.

El proyecto reúne equipos multidisciplinares que abarcan el desarrollo tecnológico y la práctica clínica. Colaboradores clínicos del Massachusetts General Hospital y del Brigham and Women’s Hospital proporcionarán retroalimentación periódica de los usuarios finales mientras el equipo construye y prototipa un dispositivo diagnóstico.

El esfuerzo se alineará con las directrices orientadas al éxito del MOCS, involucrará a partes interesadas como profesionales de la regulación, socios del sector y pagadores, y colaborará con otros galardonados del MOCS para abordar este desafío obstétrico no cubierto.

“A menudo, los clínicos se ven obligados a tomar decisiones críticas con información poco fiable, lo que lleva a cesáreas innecesarias, sufrimiento fetal no detectado y lesiones de nacimiento prevenibles con consecuencias a veces de por vida[…] Las tecnologías desarrolladas en múltiples laboratorios de profesores de Wyss posicionan de forma única al Instituto para convertir la detección rápida de la privación de oxígeno fetal durante el trabajo de parto en una realidad clínica”, dijo Peter Nguyen, Ph.D., Científico sénior de Wyss.

“En el proyecto FEMOx, aprovecharemos varias tecnologías de Wyss desarrolladas recientemente que nos permiten aislar y concentrar las diminutas llamadas vesículas extracelulares (VE) de muestras de sangre materna y determinar en ellas firmas moleculares asociadas a la hipoxia. Las VE son liberadas por prácticamente todas las células del cuerpo y se encuentran en biofluidos como la sangre, y transportan carga, incluidas moléculas de miARN, desde sus células de origen. De hecho, alrededor del 10 al 15 % de las VE en la sangre materna derivan de tejidos fetales y de la placenta, que proporcionan una ventana a la comunicación feto-materna, incluido el flujo de oxígeno”, afirmó Sandy Elmehrath, Ph.D., Científica de Wyss.

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