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Involucra IPN Inteligencia Artificial para prueba rápida en diagnóstico de leucemia

Reportera: Claudia Villalobos / Fotos: Cortesía del investigador - 25 / 08 / 2025

El dispositivo podría reducir las biopsias de la médula ósea en pacientes infantes con sospecha de padecer esta enfermedad

La leucemia linfoblástica aguda infantil representa la primera causa de cáncer en niños y adolescentes. Y debido a que comienza en la médula ósea, es imprescindible examinar este tejido blando para determinar la presencia de células leucémicas (glóbulos blancos anormales).

Aunque los niveles fuera de rango de glóbulos blancos inmaduros (blastos), glóbulos rojos y plaquetas pueden sugerir el desarrollo de leucemia, la enfermedad se diagnostica hasta que se analiza una muestra de células de la médula ósea.

Luego de valorar que este método es invasivo, requiere de anestesia local y sus resultados no son inmediatos, el científico del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Juan Ernesto López Ramos, pensó en el diseño de un prototipo “point-of- care” (prueba rápida) para diagnosticar la leucemia linfoblástica infantil, con el propósito de reducir el uso de las biopsias y además favorecer la detección temprana para iniciar oportunamente el tratamiento de los menores.

La enzima JAK2

El punto de partida para idear el método de diagnóstico fue la enzima denominada JAK2, la cual favorece el desarrollo y la división celular, y es especialmente importante para regular la producción de células sanguíneas a partir de las células madre progenitoras ubicadas en la médula ósea. Esta enzima sufre alteraciones en pacientes con leucemia linfoblástica aguda que se dan por procesos de forforilación.

Estas alteraciones ocasionan una desregulación de la proteína STAT3, la cual participa en la activación de otras señales relacionadas con la patogénesis de la leucemia, por ello a través de la prueba rápida buscan evaluar la fosforilación de la enzima JAK2. “La alteración de esta enzima se manifestará en el test con dos líneas y cuando el resultado sea negativo únicamente se teñirá una línea”, indicó.

Inteligencia Artificial

Actualmente la Inteligencia Artificial (IA) juega un papel muy importante en el impulso de la ciencia, ya que es posible aplicar diversas herramientas para reducir los tiempos de la investigación.

Al respecto, el doctor López Ramos destacó que en la primera etapa del proyecto se aplicaron técnicas de IA para realizar un análisis bioinformático y tener la posibilidad de predecir los sitios en los que se fosforila la enzima JAK2.

Posteriormente realizaron ensayos de citometría de flujo para evaluar la activación de esta vía y los marcadores tanto de la enzima JAK2, como de la proteína STAT3. La última etapa comprenderá la producción del dispositivo portable.

El desarrollo de la leucemia es multifactorial. Algunos signos de alarma son el cansancio en exceso, presencia de anemia, falta de apetito y pérdida de peso. Es una enfermedad común en la edad preescolar, por ello el investigador hizo un llamado a los padres de familia a estar atentos ante cualquier manifestación que consideren fuera de lo normal en los menores.

Ante esta circunstancia, el doctor Juan Ernesto López Ramos mostró satisfacción por generar ciencia y tecnología de frontera para ponerla al alcance de la población, sobre todo de escasos recursos, ya que ofrecer esta nueva alternativa de diagnóstico con el sello del Politécnico permitirá contribuir a cuidar la salud de la población infantil de México y de otras latitudes.

Pequeña muestra de sangre

El doctor López Ramos, quien inició el proyecto de investigación en el Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos (CECyT) 18 “Zacatecas” y ahora lo continúa en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Zacatecas (UPIIZ), indicó que con esta innovación sólo bastará una pequeña muestra de sangre para identificar la enfermedad.

La propuesta politécnica hace que una pequeña muestra de sangre, y unos cuantos minutos, sean suficientes para la detección temprana de leucemia.

“En el mediano plazo buscamos ofrecer un dispositivo portable, similar a las pruebas de embarazo y de costo accesible, que permita conocer los resultados en un lapso de 10 a 15 minutos”, precisó el experto del IPN e integrante del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII), nivel I.

La importancia de este desarrollo radica en que, a diferencia de otros tipos de cáncer, la leucemia no tiene manifestaciones clínicas tan evidentes como la generación de tumoraciones, lo cual dificulta el diagnóstico.

“Si podemos aportar este nuevo método de diagnóstico, la prueba se podría realizar como parte de una revisión de rutina cuando se lleva a los menores a consulta o a la aplicación de sus vacunas”, refirió el doctor López Ramos.

Una investigación de esta magnitud requiere del conocimiento multidisciplinario, debido a ello, el Doctor en Ciencias Biológicas con especialidad en Inmunología señaló que el dispositivo forma parte del Programa de Proyectos de Investigación en Red del IPN y se lleva a cabo en colaboración con los doctores Blanca Lorena Martínez Vargas, Luis Mario González Rodríguez y Sergio Domínguez Sánchez, todos ellos de la UPIIZ; Juan Carlos Medina Llamas, del CECyT 18 “Zacatecas” y del doctor Edgar Eduardo Lara Ramírez, del Centro de Biotecnología Genómica (CBG).

El especialista mencionó que, hasta el momento de iniciar el proyecto en 2024, no había referencia de ningún desarrollo con las mismas características en el mundo, el cual buscan que tenga un nivel de confiabilidad similar a los estudios de diagnóstico actuales.

Nanopartículas de oro, cobre y anticuerpos

El dispositivo funciona a partir de nanopartículas de oro y cobre, las cuales se acoplan con anticuerpos que detectan la fosforilación de la enzima JAK2, explicó el joven investigador, quien indicó que estos elementos se colocan en tiras de papel de nitrocelulosa y fibra de vidrio.

Expuso que por ahora la impresión de estas pruebas las realizan manualmente, pero con el propósito de hacer más eficiente y rápido el proceso, actualmente alumnos de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica de la UPIIZ ya trabajan en un prototipo para automatizar dicha tarea.

El proyecto requiere de múltiples ensayos, por ello, para realizar los estudios in vitro y tener acceso a muestras de pacientes, el grupo de investigación establecerá convenios con la Unidad de Investigación Biomédica del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) en Zacatecas.