Un sensor portátil podría hacer que el seguimiento de los niveles de medicación sea mucho más fácil para las personas que viven con trastorno bipolar, eliminando la necesidad de extracciones de sangre y análisis de laboratorio.
El primer dispositivo de su tipo podría mejorar enormemente el tratamiento, la conveniencia y la seguridad de los medicamentos para millones de pacientes que toman litio (un tipo de estabilizador del estado de ánimo) para el trastorno bipolar.
Si bien el litio es sumamente eficaz, debe administrarse con precisión y necesita un control regular.
Una dosis demasiado baja implica que el tratamiento no funciona, pero una dosis demasiado alta puede ser tóxica para los pacientes, con el potencial de causar daño renal y tiroideo, o incluso la muerte. Además, la dosis correcta de litio depende de cada persona.
En su estudio, los investigadores de la Universidad del Sur de California (USC) sostienen que el sudor es una alternativa más sencilla que la sangre para el seguimiento del litio porque puede recolectarse de forma no invasiva y reflejar las concentraciones de litio en tiempo real.
El trastorno bipolar afecta a alrededor de 5,7 millones de adultos estadounidenses, o aproximadamente el 2,6 por ciento de la población estadounidense de 18 años o más cada año, según el Instituto Nacional de Salud Mental.
El método actual de extracciones de sangre en laboratorios para seguimiento puede consumir mucho tiempo, resultar incómodo y doloroso.
“Mientras que los enfoques anteriores requerían recolectar fluidos corporales para pruebas de laboratorio o usar múltiples dispositivos, como estimular el sudor, aplicar un sensor de litio que cambia de color y luego fotografiarlo para estimar los niveles, nuestro dispositivo portátil simplifica todo”, dijo a Newsweek el profesor de ingeniería eléctrica e informática de la USC, Yasser Khan .
“Recoge el sudor y mide los niveles de litio en un dispositivo totalmente integrado y no invasivo”.
El nuevo dispositivo portátil incluye un sistema de corriente eléctrica seguro para la piel que induce la sudoración sin necesidad de esfuerzo físico. En cuestión de minutos, el dispositivo recopila los datos y los transmite directamente a una aplicación para smartphones, lo que permite a las personas controlar sus niveles de litio desde casa (o dondequiera que estén).
Esto reduce la necesidad de un seguimiento más invasivo, de manera similar a como un monitor de glucosa reduce la necesidad de que las personas con diabetes controlen sus niveles de glucosa en sangre con una prueba de punción en el dedo, aunque funcionan de manera ligeramente diferente.
A diferencia de los monitores continuos de glucosa (MCG), que se basan en una aguja subcutánea, nuestro dispositivo portátil se basa en el sudor y se adhiere a la piel como una simple venda. Si bien los MCG no requieren la recolección de muestras, nuestro dispositivo primero debe estimular el sudor antes de medir los niveles de litio, lo que añade un paso, pero evita por completo las agujas, explicó Khan.
El sensor portátil para rastrear el litio ha sido posible gracias al uso innovador de algo llamado “transistores electroquímicos orgánicos” (OECT), diseñados específicamente para la detección de litio, según los investigadores.
Los OECT son dispositivos electrónicos que responden a señales iónicas en líquidos, convirtiéndolas en datos electrónicos legibles. A diferencia de los OECT convencionales, el sensor desarrollado en la USC presenta un OECT completamente impreso con una nueva formulación de material diseñada específicamente para detectar iones de litio.
“Desarrollamos todo el sistema de monitoreo de litio, desde el parche sensor basado en OECT y la inducción de sudor a demanda hasta la electrónica de lectura y la aplicación para teléfonos inteligentes, utilizando un proceso de fabricación simple, escalable y rentable”, dijo el autor del estudio y estudiante de doctorado Mohammad Shafiqul Islam en un comunicado.
Nuestro objetivo era que el seguimiento del litio fuera tan fácil y cómodo para los pacientes como consultar un rastreador de actividad física diario.
Esto lo convierte en el primer sensor de litio basado en OECT completamente impreso, lo que se espera que abra el camino para una producción asequible y escalable.
En colaboración con el psiquiatra Adam Frank de la Facultad de Medicina Keck, el dispositivo ya ha sido probado por aquellos de sus pacientes que toman litio, y ha recibido comentarios positivos.
Se recogieron muestras de sudor utilizando el dispositivo portátil y las mediciones de litio se compararon con éxito con los valores derivados de voluminosos sensores comerciales.
“Realizamos un estudio piloto con tres pacientes, centrándonos principalmente en mostrar el desarrollo del dispositivo portátil. Todos los participantes apreciaron la comodidad de usar un dispositivo sencillo en casa en comparación con las frecuentes visitas al laboratorio para extracciones de sangre”, declaró Khan a Newsweek .
El dispositivo portátil mide los niveles de litio y muestra la concentración en un teléfono inteligente, lo que lo hace accesible tanto para pacientes como para médicos. Con el tiempo, los pacientes pueden comprender mejor qué les funciona; por ejemplo, un participante observó que una concentración de alrededor de 0,4 mM era efectiva. Este tipo de información personalizada es una de las principales ventajas de las tecnologías portátiles.
Se espera que el nuevo dispositivo mejore la seguridad al permitir ajustes de dosis de medicamentos que eviten efectos secundarios y posible toxicidad de los medicamentos.
Deseoso de mantener el impulso para quienes viven con trastorno bipolar, Khan afirmó: «Esta es una tecnología lista para el mercado que ahora necesita ser trasladada del laboratorio a un dispositivo de consumo. Para lograr una adopción generalizada, será esencial un estudio clínico más amplio con cientos de pacientes».
El equipo planea desarrollar sistemas portátiles más avanzados impulsados por IA para ajustar automáticamente la dosis de litio y lograr beneficios terapéuticos óptimos sin causar toxicidad por litio.
