Un sensor de bajo costo monitorea el nivel de paracetamol en la saliva para personalizar los tratamientos

AGENCIA FAPESP/DICYT – El consumo de fármacos terapéuticos −tales como analgésicos, antibióticos, antidepresivos y antivirales− está creciendo, con una proyección de gastos globales por 1,8 billones de dólares para el año 2026, como reflejo del envejecimiento de la población mundial y la propagación de pandemias. Estos medicamentos, que se recetan en dosis estándar, independientemente del metabolismo y de las condiciones clínicas, de salud y de nutrición de los pacientes, suelen desperdiciarse y no funcionan como deberían, incluso con efectos colaterales. Por eso los científicos y los médicos han venido apuntado hacia las prescripciones personalizadas.

Con esta estrategia en mente, científicos vinculados al Instituto de Física de São Carlos (IFSC) y al Instituto de Química de São Carlos (IQSC), ambos de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, desarrollaron un sensor flexible, sencillo y de bajo costo que rastrea la presencia del analgésico paracetamol en la saliva y monitorea su acción en tiempo real, con lo cual permite efectuar correcciones en la dosificación. Este estudio salió publicado en la revista Small: nano micro y fue destacado en el frontispicio de la misma, en su edición del día 22 de marzo.

Tras la administración de una dosis única de un comprimido oral del analgésico, los electrodos ubicados en la superficie del dispositivo logran detectarlo de manera rápida y no invasiva en una pequeña muestra de saliva humana. Sucede que el paracetamol presente en la secreción es oxidado por los sensores y produce una corriente eléctrica.

“Se trata de un protocolo prometedor para observar y ajustar las fluctuaciones interindividuales en la absorción y en las respuestas del paracetamol”, dice Paulo Augusto Raymundo Pereira, investigador del IFSC-USP y coordinador del estudio. “Una dosificación imprecisa puede provocar efectos perjudiciales no solamente en el tratamiento sino también sobre el propio organismo,” añade.

Pese a que su uso está afianzado y es el analgésico más recomendado para dolores leves por la Organización Mundial de la Salud (OMS) entre los no opioides, el consumo excesivo de paracetamol aparece asociado a problemas hepáticos y renales provocados por la acumulación de metabolitos tóxicos en esos órganos, que se suman al sangrado gastrointestinal y la anemia. De acuerdo con la American Liver Foundation, el paracetamol es el mayor causante de insuficiencia hepática aguda en Estados Unidos, responsable de más del 50 % de todos los casos y, de acuerdo con análisis de archivos y bancos de datos del país, son 458 muertes anuales ocasionadas por sobredosis asociadas a este medicamento, de las cuales 100 no son intencionales. Como la cifra real de problemas de salud e internaciones es potencialmente mayor, expertos advierten que siempre debe consultarse a un médico antes de tomar cualquier medicamento de venta libre, especialmente cuando se tiene un historial de enfermedades hepáticas o renales, y que deben tomarse siempre las dosis recomendadas.

“Asimismo, nuestra metodología también ayudaría a disminuir la contaminación del agua, pues los medicamentos se desechan de manera inadecuada en el inodoro. Y lo que nuestro organismo no metaboliza es excretado a través de la orina y tiene el mismo destino”, añade la química Nathalia Oezau Gomes y coautora de la investigación. “Las estaciones de tratamiento de agua y de desagües cloacales no cuentan aún con un tratamiento plenamente eficiente para la remoción de fármacos.”

De bajo costo

El dispositivo desarrollado en este estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP (proyectos 16/01919-6 y 20/09587-8), se fabricó con la misma sencilla técnica que se emplea para estampar camisetas o remeras (serigrafía). Sobre una tela con el dibujo de los sensores se deposita una cantidad de pasta de carbono conductor, y por debajo de ella se ubican las hojas de transparencia de poliéster de papelería. La pasta se estira con un pequeño secador.

Otra ventaja reside en que el dispositivo es portátil y cuenta con sensores baratos, que cuestan individualmente menos de 0,02 dólar, o alrededor de 0,10 real, un valor significativamente inferior al de otros instrumentos utilizados para el análisis, que muchas veces son voluminosos y requieren de personal calificado.

La opción de emplear muestras de saliva también aporta ventajas tales como la facilidad de recolección y el hecho de que la secreción refleja los niveles de analitos libres (los componentes de la muestra). Asimismo, al igual que otros biofluidos corporales no invasivos como el sudor y las lágrimas, su utilización en el monitoreo de medicamentos terapéuticos (del inglés Therapeutic Drug Monitoring, o TDM) ha venido aumentando debido a su bajo costo con relación al muestreo, la recolección, el almacenamiento, el transporte, el procesamiento y el análisis sanguíneo realizados en laboratorios centralizados y especializados.

“Los resultados de nuestro estudio muestran el gran potencial de una estrategia sencilla”, afirma Pereira. “Los dispositivos electroquímicos de bajo costo se están consolidando como alternativa atractiva para el rastreo de medicamentos debido a sus características analíticas: la respuesta rápida, la capacidad de miniaturización, la portabilidad, la simplicidad, la facilidad de uso, la versatilidad, su costo de instrumentación relativamente bajo y la posibilidad de obtención de análisis in situ y en tiempo real.”

El prototipo de este sensor ya se encuentra listo, con sus cables y conectores, para la transferencia de la tecnología a una futura empresa asociada interesada en producirlo a gran escala y comercializarlo. Los próximos pasos incluirán el análisis con una cantidad mayor de voluntarios y la comparación de los datos obtenidos con una técnica patrón oro.