Una técnica no invasiva para detectar niveles de hemoglobina glicosilada in vivo

Imagine a una persona que se siente fatigada, que le da hambre y sed continuamente y, por otra parte, siente una urgencia de orinar con frecuencia, y finalmente esta persona siente una sensación de hormigueo o entumecimiento en las extremidades [1]. ¿Será esta persona un candidato a la diabetes? Bueno, la duda se despejará con el pago de los análisis clínicos, con el dolor de la extracción de sangre, y con la espera de un día (o hasta 30 días en el seguro médico). ¿Se podrá evitar todo esto?, la respuesta es sí, y ya se ha dado un primer paso.

• Figura 1. a) detección de glucosa y hemoglobina glicosilada con el método tradicional. b) con el método que se propone se ilumina el dedo, lóbulo y frente.

La luz abre nuevos caminos en el diagnóstico y control de enfermedades en pacientes en todo el orbe. En México, en el INAOE, hemos desarrollado una técnica no invasiva basada en la espectroscopía Raman para detectar niveles de glucosa en sangre a través del análisis de la hemoglobina glicosilada.

El proyecto se desarrolla en el seno del Grupo de Instrumentación y Óptica Bio-médica (GIOB) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) en Puebla, México. Los resultados de esta investigación ya fueron aceptados por la revista Journal of Biophotonics y serán publicados en los próximos meses.

Estos estudios clínicos se han realizado siguiendo los protocolos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y gracias al apoyo del doctor Francisco Gutiérrez Delgado, director del Centro de Estudios y Prevención del Cáncer (CEPREC)
en Juchitán, Oaxaca.

De acuerdo con la OMS, a través del análisis de la hemoglobina glicosilada se puede conocer el control metabólico del azúcar en sangre en los dos o tres meses precedentes a la prueba para determinar y orientar el tratamiento de un paciente [2].

El trabajo del GIOB en temas de medicina no es algo nuevo, ya que desde hace algunos años hemos desarrollado trabajos con médicos en detección de cáncer de seno y de cérvix y detección de ictericia en los recién nacidos en colaboración con los doctores Alberto Delgado y Sergio Vázquez. Ahora estamos desarrollando un método alternativo para decidir si una persona es diabética o prediabética o tiene un nivel glucosa alto o bajo y de igual manera para el análisis de la hemoglobina glicosilada, que es el estándar de oro para determinar si un paciente es diabético o no. El método tradicional consiste en picar la yema del dedo o extraer sangre vía intravenosa, pero en el método que proponemos no se tiene que realizar nada de eso, el método es no invasivo, indoloro, rápido, y sin riesgo de infección pues no se extrae sangre.

Lo que hemos estado implementando es una técnica que se llama espectroscopía Raman, que proponemos como una alternativa a lo que se hace tradicionalmente, que es pinchar el dedo o extraer sangre. La técnica consiste en iluminar con un láser a la persona en varias zonas vascularizadas como el lóbulo de la oreja, la frente y la yema de los dedos. En este caso usamos un láser infrarrojo, como una alternativa al método tradicional, de tal manera que ya no habrá punción ni dolor y se puede hacer las veces que se requiera, evitando así el sufrimiento en pacientes diabéticos a los que se les controla hora a hora el nivel de glucosa (figura 1).

Lo que se ha logrado hasta el momento es determinar si el paciente tiene niveles altos o bajos de hemoglobina glicosilada, sin embargo, a lo que queremos llegar es a determinar de manera cuantitativa los niveles de glucosa y hemoglobina glicosilada para comunicarle al paciente qué porcentaje tiene de glucosa.

Este procedimiento se lleva a cabo mediante el estudio de la hemoglobina glicosilada. Para algunos médicos esto funciona como un diagnóstico y otros lo usan más como una prueba de control o seguimiento de qué tanto progresa un paciente determinado, qué tan bien le ha funcionado el medicamento o la insulina que se le ha suministrado. En este proyecto, mediante la espectroscopía Raman, queremos determinar ese porcentaje de hemoglobina glicosilada [3].

La hemoglobina glicosilada tiene sus ventajas sobre la glucosa porque la primera prueba para determinar si una persona es diabética o no, es la prueba de la glucosa, pero ésta tiene la desventaja de que si uno toma una bebida o ingiere alimentos, el nivel de glucosa en unas cuantas horas varía, aumenta, mientras que en el caso de la hemoglobina glicosilada no, ya que mantiene su valor constante sin importar si se ingirieron alimentos o no antes de la prueba.

El estudio se realizó en Juchitán, Oaxaca, gracias al doctor Francisco Gutiérrez Delgado, quien es director del Centro de Estudios y Prevención del Cáncer. El doctor Gutiérrez se mostró muy interesado cuando le presentamos las técnicas desarrolladas por el GIOB en el INAOE, que son la espectroscopía Raman, la reflectancia difusa y la tomografía óptica coherente (OCT). Nos preguntó si se podía, con la espectroscopía Raman, abordar el problema de la detección de glucosa, le mostramos que era posible ya que esta técnica muestra las vibraciones moleculares y caracteriza químicamente cualquier sustancia, en este caso el tejido (figura 2).

De esta manera comenzamos el proyecto, fueron necesarios más de dos meses, en 2015, de permanencia en Oaxaca para llevar a cabo las mediciones en pacientes en las comunidades aledañas a Juchitán. Todo el proceso se realizó siguiendo un protocolo de ética, el cual tuvo que ser aprobado por el Comité de la clínica. En este protocolo el paciente es informado sobre la técnica y las posibles consecuencias. Todos los pacientes estuvieron de acuerdo en participar en el estudio.

Todo el procedimiento se realiza con base en las normas de uso seguro de láseres (ANSI Z136.1 standard), que establecen cómo se controla la potencia que incide sobre el paciente y el tiempo al que se expone. Se trabajó con 86 pacientes en Oaxaca, y en el artículo científico que se publicará pronto, se muestra la clasificación entre pacientes con niveles altos y con niveles bajos de acuerdo a lo que establece la OMS para la hemoglobina glicosilada: debajo de 6.5 por ciento de esta sustancia significa que el paciente está controlado o sano, arriba de este porcentaje significa que no funcionan bien los medicamentos en un paciente o no se está cuidando adecuadamente, lo que puede ser riesgoso. Si el paciente tiene un nivel alto o bajo de glucosa o de hemoglobina glicosilada lo detecta el instrumento.

El siguiente paso es determinar los distintos niveles de manera exacta, por lo que la próxima propuesta es trabajar con un número grande de pacientes, entre 200 y 500, para que contemos con una mayor cantidad de datos y de diferentes niveles. Continuaremos trabajando en Oaxaca y comenzaremos en Puebla, en la Clínica 2 del IMSS.

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