Un bombín de bicicleta estándar es todo lo que se necesita para hacer funcionar un kit purificador de ADN, diseñado por Catherine Klapperich y sus estudiantes de la Universidad de Boston. El dispositivo, del tamaño de un termo, y apodado SNAP (System for Nucleic Acid Preparation, Sistema para la Preparación del Ácido Nucleico), extrae el material genético de la sangre y otros fluidos corporales mediante el bombeo de fluido a través de una pajita revestida de polímero y diseñada para atrapar el ADN. Después, la pajita se extrae y se envía al laboratorio más cercano, donde el ADN preservado se puede analizar para encontrar bacterias sospechosas, así como virus y enfermedades genéticas.

Un aparato de extracción de ADN que no requiriese electricidad, tal como el prototipo del SNAP, sería de muchísimo valor en comunidades rurales, afirma Paul Yager, profesor y presidente en funciones del Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Washington, y que no estuvo involucrado en el estudio. “Esto podría marcar el comienzo de un gran número de instrumentos potenciales a nuestro alcance,” afirma.

Para hacer las pruebas de enfermedades como el VIH, normalmente se extraen muestras de sangre de los pacientes, que después deben ser refrigeradas y transportadas al laboratorio más cercano. Más tarde, los técnicos extraen y analizan el ADN. En aquellas áreas donde la electricidad es escasa, puede que la sangre no sea refrigerada de forma adecuada, con lo que en potencia se podría degradar la calidad de la muestra. Al aislar el ADN, por otro lado, se logra que se conserve relativamente estable a temperatura ambiente. Por tanto, si se extrae el ADN de la sangre antes de enviarlo al laboratorio, esto podría hacer que se eliminase el costoso proceso de refrigeración.

“En vez de tomar muestras de sangre y mantenerlas en frío, con nuestra tecnología se podrían preparar todas las muestras en el mismo lugar de la extracción,” afirma Klapperich, profesor asistente de ingeniería mecánica y biomédica en la Universidad de Boston. “También habría más tiempo para poder transportar las muestras a un laboratorio central que estuviese localizado en otro sitio distinto.”

El método convencional utilizado para extraer ADN de la sangre requiere un gran número de instrumentos: en primer lugar, los investigadores rompen las paredes celulares mediante el uso de componentes químicos o bien agitando la sangre, para así poder acceder al material genético de dentro de las células. Después añaden un detergente para eliminar todas las paredes celulares grasientas, y centrifugan la solución para extraer el ADN. El prototipo SNAP lleva a cabo una serie de acciones similares mediante el uso de un bombín de bicicleta, algunos componentes químicos sencillos, y una pajita especial revestida con un polímero diseñado para atraer y unirse al ADN.

En primer lugar se extrae una muestra de fluido del paciente, como por ejemplo sangre o saliva, y se inyecta en la pajita desechable dentro del dispositivo. Una tapa de gran tamaño sobre el dispositivo contiene dos pequeños paquetes: un buffer para la lisis y un lavado de etanol. La presión del bombín suelta el buffer de lisis, que abre las células del fluido y libera el ADN. Un segundo bombeo de aire hace que se libere el etanol, que lava todo excepto el ADN.

Hasta ahora, Klapperich ha utilizado el prototipo para aislar ADN de muestras de lavados nasales infectados con gripe A. Si se compara con los kits de extracción de ADN tradicionales en el laboratorio, afirma Klapperich, el prototipo SNAP aisla menos ADN. “Sin embargo, en general, nuestros datos muestran que el ácido nucleico que obtenemos es más limpio,” afirma. El ADN también puede ser ampliado mediante el uso de una reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, uno de los métodos más comunes para ampliar el ADN en el laboratorio. Próximamente, el grupo tiene previsto experimentar con otros fluidos humanos que contengan distintos virus; el ADN de otras bacterias y virus puede que se comporte de forma distinta a temperatura ambiente.

José Gómez-Márquez, director de programa de Innovaciones en Iniciativas de Salud Internacionales, en MIT, supo del invento de Klapperich por primera vez durante un encuentro reciente sobre tecnología médica para los países en vías de desarrollo. Desde entonces, él y Klapperich han trabajado juntos para afinar el prototipo. Gómez-Márquez llevará próximamente un prototipo a Nicaragua, donde espera recibir el apoyo de los médicos y pacientes locales gracias a su efectividad y facilidad de uso. “Este dispositivo no necesita un aparato de enfriado en el lugar donde se toma la muestra,” afirma Gómez-Márquez. “Puedes tardar 5 días o dos semanas para entregar la muestra—no te tienes que preocupar de refrigerarla.”