La espectrometría de masas ICP-MS, una de las técnicas analíticas más sensibles para detectar elementos químicos presentes en cantidades mínimas en el organismo, está demostrando un enorme potencial para mejorar el diagnóstico precoz de enfermedades y avanzar hacia una medicina personalizada.
Investigadores de la Universidad de Alicante (UA) están desarrollando nuevas aplicaciones clínicas de esta tecnología que podrían facilitar la identificación temprana de patologías renales, neurológicas, reproductivas, pancreáticas y cardiovasculares mediante procedimientos poco invasivos.
El trabajo lo lidera el grupo de investigación de Química Bioanalítica y Circular de la UA, en colaboración con el grupo de Biología Celular, Tisular, Evolutiva y Reproductiva, el Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH) y especialistas del Hospital Universitario Virgen de los Lirios de Alcoy, el Hospital General Universitario de Elche y el Hospital General Universitario Doctor Balmis de Alicante.
Cómo la ICP-MS ayuda a detectar enfermedades antes de los primeros síntomas
El objetivo del proyecto es aprovechar la capacidad de la ICP-MS para identificar alteraciones en los elementos traza presentes en distintas muestras biológicas y convertir esa información en nuevos biomarcadores útiles para el diagnóstico precoz y el seguimiento de enfermedades.
«Los elementos químicos presentes en el organismo en cantidades muy pequeñas pueden convertirse en una herramienta clave para comprender mejor numerosas afecciones e incluso facilitar su detección en fases tempranas», señala el director del grupo de Química Bioanalítica y Circular y catedrático de Química Analítica de la UA, José Luis Todolí.
«En la actualidad, sabemos que alteraciones relativamente sutiles en la distribución de determinados elementos pueden asociarse con procesos inflamatorios, neurodegenerativos, metabólicos o reproductivos», añade.
Los investigadores han comprobado que los elementos químicos del organismo no actúan de forma aislada, sino que las relaciones entre ellos ofrecen una imagen mucho más completa del estado fisiológico del paciente.
«Sus concentraciones y las relaciones entre ellos pueden ofrecer información muy valiosa sobre el estado de salud de una persona e incluso revelar alteraciones antes de que aparezcan los primeros síntomas clínicos», destaca Todolí.
La metalómica clínica, una disciplina con gran potencial biomédico
La ICP-MS permite analizar simultáneamente decenas de elementos químicos presentes en sangre, orina, saliva, líquido cefalorraquídeo, plasma seminal, líquido peritoneal o cabello, incluso cuando se encuentran en concentraciones extremadamente bajas.
Esta capacidad ha impulsado el desarrollo de la metalómica clínica, una disciplina emergente que estudia los perfiles multielementales del organismo para comprender mejor los mecanismos implicados en la salud y la enfermedad.
Frente a los análisis tradicionales centrados en un único elemento químico, este enfoque permite estudiar patrones multielementales, mucho más representativos de procesos biológicos complejos.
Uno de los aspectos más innovadores del trabajo desarrollado en la Universidad de Alicante consiste precisamente en integrar la información procedente de distintas matrices biológicas para obtener una visión más completa del estado fisiológico de cada paciente.
«La metalómica clínica estudia patrones multielementales capaces de reflejar procesos biológicos complejos y de aportar nuevos indicadores sobre la evolución de las enfermedades», explica Todolí.
Aplicaciones en enfermedades renales, Alzheimer, fertilidad y salud cardiovascular
Los estudios desarrollados por el equipo, muchos de ellos ya publicados en revistas científicas internacionales, muestran aplicaciones especialmente prometedoras en patologías de gran impacto sanitario.
En la enfermedad renal crónica, el análisis elemental permite detectar desequilibrios en elementos como zinc, selenio, cromo o arsénico, relacionados con procesos de inflamación, estrés oxidativo y progresión de la enfermedad.
En el ámbito de las enfermedades neurodegenerativas, el análisis del líquido cefalorraquídeo está permitiendo investigar alteraciones relacionadas con el Alzheimer y otras patologías del sistema nervioso central.
Además, «el análisis del plasma seminal y líquido peritoneal está aportando nueva información sobre la fertilidad masculina y femenina, mientras que el estudio de matrices como la saliva, la orina, el cabello o el líquido peritoneal abre nuevas posibilidades para investigar trastornos pancreáticos. Además, el análisis multielemental de cabello puede arrojar información sobre la salud coronaria de la población», apunta Todolí.
Biomarcadores para una medicina cada vez más personalizada
Los investigadores destacan que el objetivo es trasladar una tecnología ampliamente consolidada en los laboratorios analíticos al ámbito asistencial para mejorar la atención sanitaria.
«Nuestro objetivo es trasladar el enorme potencial de una tecnología consolidada en los laboratorios analíticos al ámbito biomédico. La colaboración con los hospitales nos da acceso a trabajar con muestras clínicas reales y avanzar en la identificación de biomarcadores que, en un futuro, puedan contribuir a diagnósticos más precoces y a tratamientos cada vez más personalizados», señala el catedrático.
La incorporación de equipos ICP-MS de última generación ha permitido aumentar la sensibilidad, la precisión y la fiabilidad del análisis de muestras biológicas complejas, reforzando el potencial de esta herramienta para la investigación clínica.
«La medicina del futuro será cada vez más personalizada y estará basada en la integración de distintos tipos de biomarcadores. Los perfiles elementales constituyen una fuente de información todavía poco explorada, pero con un enorme potencial para comprender mejor las enfermedades complejas y mejorar tanto el diagnóstico como el seguimiento de los pacientes», concluye Todolí.
