Nanobiosensores contra la resistencia a los antibióticos: innovación médica de precisión en Colombia

La resistencia a los antibióticos (RAM) es uno de los mayores desafíos de la salud global. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), esta problemática podría causar hasta 39 millones de muertes en 2050 y generar costos anuales cercanos a los 100 billones de dólares.

En Colombia, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de La Sabana están desarrollando nanobiosensores que permiten medir, en tiempo real, la concentración de antibióticos en la sangre de los pacientes. Esta tecnología busca optimizar las dosis, mejorar los resultados clínicos y frenar el avance de la RAM.

¿Qué son los nanobiosensores y cómo ayudan a combatir la resistencia bacteriana?

Un nanobiosensor es un dispositivo capaz de detectar y cuantificar sustancias a nivel molecular. En el caso de los antibióticos, funcionan como un “medidor inteligente” que analiza la sangre y determina si la dosis es adecuada.

Beneficios clave de los nanobiosensores en medicina:

• Ajuste de la dosis en tiempo real para cada paciente.
• Reducción del riesgo de toxicidad o ineficacia del tratamiento.
• Disminución de estancias hospitalarias y costos médicos.
• Prevención del uso excesivo de antibióticos y, por ende, de la resistencia bacteriana.

La doctora Rosa Helena Bustos y la estudiante del Doctorado en Biociencias Vivian Garzón, líderes de esta investigación, comparan su uso con un glucómetro: se toma una pequeña muestra de sangre y, en pocos minutos, el médico obtiene un resultado preciso para ajustar el tratamiento.

De la teoría a la práctica: cómo se desarrollaron estos nanobiosensores

El proyecto inició con la creación de anticuerpos específicos contra cuatro antibióticos de última línea: colistina, vancomicina, daptomicina y meropenem.

Estos anticuerpos, producidos por primera vez con este fin, fueron evaluados mediante inmunoensayos, logrando identificar cuáles ofrecían la mejor detección. Los resultados más prometedores se obtuvieron con la vancomicina, mientras que el meropenem presentó mayores retos técnicos.

En una segunda fase, se integraron los anticuerpos en dos tipos de sensores:

• Ópticos, que usan señales luminosas para detectar concentraciones.
• Electroquímicos, que miden cambios eléctricos en presencia del antibiótico.

Las pruebas clínicas incluyeron pacientes en UCI con infecciones resistentes, y los resultados obtenidos con los nanobiosensores coincidieron con métodos de laboratorio de alta precisión, como la cromatografía HPLC.

Ventajas frente a los métodos tradicionales

Actualmente, la mayoría de los hospitales administran antibióticos en dosis estándar, sin considerar que cada paciente procesa los medicamentos de forma diferente (farmacocinética). Esto puede llevar a tratamientos ineficaces o con efectos secundarios graves.

Los nanobiosensores permiten:

• Medir niveles exactos de antibióticos en plasma.
• Personalizar tratamientos según edad, peso, estado de salud y respuesta del paciente.
• Obtener resultados inmediatos, sin esperar horas o días por pruebas de laboratorio.

Retos para su implementación en hospitales

A pesar de los avances, la tecnología enfrenta desafíos:

• El control de materiales como las nanopartículas de plata, que podrían afectar la precisión.
• La necesidad de inversión inicial en equipos.
• El perfeccionamiento de los sensores para garantizar resultados consistentes en cualquier entorno clínico.

Sin embargo, una vez implementados, los costos operativos son bajos y el impacto en la reducción de la resistencia bacteriana podría ser significativo.

Más allá de los antibióticos

Los investigadores proyectan que estos dispositivos también puedan medir otros antimicrobianos, como antifúngicos, responsables de efectos adversos y resistencias en hongos. Esto ampliaría su utilidad en el monitoreo de tratamientos y la prevención de nuevas amenazas para la salud pública.

Un paso hacia la medicina de precisión en Colombia

El desarrollo de nanobiosensores para el monitoreo terapéutico de medicamentos (TDM) marca un avance importante hacia la medicina personalizada en el país. Esta tecnología no solo busca salvar vidas, sino también optimizar el uso de los recursos hospitalarios y posicionar a Colombia como referente en innovación médica en América Latina.

*Artículo publicado originalmente en Campus periódico, edición 1750.