Biosensor de impedancia electroquímica para el diagnóstico de la enfermedad de Chagas en muestras clínicas

J. S. CISNEROS; C. Y. CHAIN; M. A. DAZA MILLONE; K.SCOLLO; A. M. RUIZ; P. ESTRELA; M. E. VELA

CABA

Workshop; Fronteras en Nanobiotecnología III; 2022

La enfermedad de Chagas (EC) fue descrita por primera vez por Carlos Chagas y actualmente es una de las principales enfermedades tropicales desatendidas, afectando a 7 millones de personas en todo el mundo. En sus comienzos, la EC era una condición endémica en Sudamérica, Centroamérica y México y la principal vía de transmisión era a través de insectos hematófagos infectados con Trypanosoma cruzi (T. cruzi). Hoy en día, la EC está muy extendida en regiones no endémicas, incluidos países europeos, Canadá y EE. UU. y la transmisión vertical de la enfermedad (de una madre infectada a un niño en el útero) es responsable de muchos casos nuevos de EC.El diagnóstico de la EC se basa, en la mayoría de los casos, en la detección de anticuerpos específicos (anti-T. cruzi) en suero que aparecen precozmente tras la infección del paciente por el parásito. Los métodos serológicos comúnmente utilizados para detectar EC son la hemaglutinación indirecta (IHA), la inmunofluorescencia indirecta (IFF) y el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA), la mayoría de los cuales se basan en extractos crudos o semi-purificados del parásito o proteínas recombinantes como ligandos. Las proteínas purificadas aisladas del parásito no se utilizan con frecuencia como ligandos, aunque tienen todos los sitios antigénicos nativos, a diferencia de las proteínas recombinantes que solo imitan a las macromoléculas naturales.En este estudio, describimos una nueva plataforma de biosensores para la detección rápida de la EC, a partir de muestras de suero. A diferencia de la mayoría de los métodos serológicos para el diagnóstico de EC, este inmunoensayo se basa en una proteína altamente antigénica y aislada del parásito (cruzipaína -CrP-). La CrP de T. cruzi se inmovilizó covalentemente en electrodos de oro a través de una monocapa autoensamblada mixta de ácido 11-mercaptoundecanoico y 6-mercapto-1-hexanol. Se obtuvieron diferentes superficies sensoras basadas en CrP y se caracterizaron cualitativa y cuantitativamente mediante voltamperometría cíclica y Resonancia de Plasmones Superficiales . Se utilizó espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) para detectar la presencia de anticuerpos anti-T. cruzi en muestras de suero archivadas de pacientes positivos y negativos para EC. La resistencia a la transferencia de carga de los biosensores aumentó un 20 % aproximadamente en presencia de las muestras positivas, mientras que las muestras negativas dieron lugar a un pequeño aumento de alrededor del 6 %. Se obtuvo una excelente selectividad a muestras clínicas de pacientes infectados con T. cruzi. La clara diferencia de señal obtenida para muestras clínicas positivas y negativas destaca la aplicabilidad de los sensores para el diagnóstico de EC en el punto de atención.