El Grupo de Instrumentación y Óptica Biomédica (GIOB) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) desarrolló una técnica —no invasiva e indolora— que emplea luz láser para detectar niveles elevados de glucosa en la sangre de pacientes propensos a padecer prediabetes o diabetes mellitus.

La investigación liderada por el doctor Jorge Castro Ramos inició en el 2012, partiendo de los principios de la óptica biomédica para estudiar técnicas que utilizan la tomografía óptica coherente, las esferas integradoras, la espectroscopía de transmitancia, la espectroscopía de reflectancia y la espectroscopía Raman, esta última para detectar niveles de glucosa en la sangre a través del análisis de la hemoglobina glicosilada.

Jorge Castro explicó en una entrevista con la Agencia Conacyt que una de las ventajas de la prueba es que esta técnica no implica la molestia de extracción sanguínea con jeringas, reduce el riesgo de contagio por picaduras accidentales, no tiene secuelas o molestia alguna para el paciente, además de que a gran escala los costos en análisis e insumos de laboratorio (jeringas, tiras reactivas, etcétera) se reducirían considerablemente.

El tiempo para obtener un resultado efectivo se reduce a un par de minutos y el condicionamiento de la no ingesta de alimentos para los análisis tradicionales en esta prueba también se elimina.

Las primeras pruebas

Hace cuatro años, iniciaron el trabajo con los proyectos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). A partir de entonces se enfocaron en los problemas relacionados con la salud a fin de facilitar diagnósticos de diversas enfermedades como la diabetes, algunos tipos de cáncer y la bilirrubina en los bebés.

glucosa laserEn ese entonces, Conacyt otorgó un financiamiento por un millón de pesos, con el que se adquirió un tomógrafo óptico coherente; en un segundo proyecto, se otorgó un millón 200 mil pesos, recurso que se destinó a la adquisición de dos espectrómetros: uno de transmitancia y el otro de reflectancia.


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Posteriormente, en un congreso de física médica el doctor Francisco Gutiérrez Delgado, director del Centro de Estudios y Prevención del Cáncer (Ceprec) en Juchitán, Oaxaca, se interesó por las propuestas y técnicas a través de la luz. Fue así como la prueba con pacientes arrojó los primeros resultados de este trabajo.

José Fabián Villa Manríquez, estudiante de doctorado y colaborador del doctor Castro Ramos en esta investigación, explicó que para realizar las pruebas en las comunidades de Juchitán, se registró a 86 pacientes con rangos de edad entre los 40 y 50 años, de sexo indistinto, a quienes se les tomó la muestra durante un tiempo de exposición de 25 segundos en el dedo índice, el lóbulo y la frente.

Glucosa en sangre

La espectroscopía Raman es una técnica que proporciona información química de cualquier sustancia, puede ser líquida, sólida o hasta gaseosa, pero en este caso se analiza la hemoglobina glicosilada.

La ventaja sobre el análisis de glucosa es que la hemoglobina glicosilada no es variable sino que mantiene su valor constante, además de que permite conocer el control metabólico del azúcar en la sangre dos o tres meses precedentes para determinar el tipo de tratamiento en el paciente.

La sonda empleada emite un haz de láser o luz infrarroja de baja potencia de 30 a 50 miliwatts.

Los resultados que obtuvimos con la espectroscopía Raman se corroboraron con estudios de análisis clínicos de los pacientes bajo estudio y coincidieron, así pudimos determinar si tenían o no el nivel alto de azúcar, a partir de lo que señala la Organización Mundial de la Salud (OMS) que es 6.5% de hemoglobina glicosilada, si el resultado está arriba de ese porcentaje, el paciente tiene ya un problema de diabetes, o bien si ya la tiene, denota que no le está funcionando el medicamento o que no sigue el tratamiento de manera adecuada”.

Esta medición se aplicó solo una vez por paciente y no fue necesario que se presentara en ayunas, ya que los componentes sanguíneos revelan espectros que son análogos a las “huellas digitales”, por lo que la mezcla de sustancias no implica variación en los resultados, los cuales se obtienen en un par de minutos.

Los expertos recabaron una base de datos con niveles de glucosahemoglobina glicosilada de pacientes diabéticos y no diabéticos. A partir de eso, el método matemático computacional aprendió de las diferencias notorias entre espectros.

glucosa sangre1Posteriormente, ya que la máquina aprendió a reconocer dichos parámetros se introduce un nuevo espectro de un paciente equis, y el método matemático determina si los pacientes están sanos o si tienen hemoglobina alta, dependiendo de la similitud con las características de la base de entrenamiento.

La segunda etapa

Con las primeras pruebas se determinó si el paciente padece o no diabetes por el nivel de hemoglobina glicosilada, pero esa es solo la primera parte de este proyecto.

El doctor Castro Ramos mencionó que la segunda etapa consiste en trabajar para que la prueba pueda determinar los niveles de hemoglobina y así obtener resultados semejantes a los que arrojan los análisis clínicos.

La idea es analizar la cantidad de glucosa, de fructosa, sacarosa y la hemoglobina glicosilada, todo esto caracterizando diferentes niveles de concentración para contar con una base de datos como la que se elaboró en el primer proyecto, pero ahora con diferentes niveles de glucosa y hemoglobina glicosilada”.

Para lograr este objetivo, están en colaboración en los hospitales como la Clínica 2 del IMSS y la Unidad Regional número 36 del IMSS en Puebla, además del Hospital de la Mujer en Tuxtla Gutiérrez para que sus pacientes puedan contribuir a las pruebas.

 

POB/LFJ