Jerson González elaboró ‘prueba rápida’ de fentanilo para doctorado en Ciencias Básicas de la UCR; esta droga es problema de salud pública en el mundo.
El científico costarricense Jerson González Hernández diseñó una prueba rápida que permite detectar, en cuestión de uno a cinco minutos, fentanilo en la orina.
Lo hizo como parte de su tesis de doctorado en Ciencias Básicas en la Universidad de Costa Rica (UCR).
El fentanilo es un opioide sintético utilizado originalmente para controlar dolores extremos en pacientes con cáncer o en algunas cirugías.
Se considera unas 50 veces más potente que la heroína y hasta 100 veces más fuerte que la morfina. Solo 2 miligramos de fentanilo, equivalentes a 10 granos de sal, pueden ocasionar una muerte por sobredosis, según la Agencia de Control de Drogas de Estados Unidos (DEA).
Esto motivó a González a estudiar más a fondo las drogas sintéticas y ver cómo podría hacer un aporte significativo. Estudió en general varias drogas de este tipo, como cannabinoides sintéticos y las popularmente conocidas como “sales de baño”.
Sin embargo, afirmó, es inevitable hablar del impacto del fentanilo y buscar soluciones ante una crisis que resulta mortal para cientos de personas en el mundo.
En Costa Rica, el Organismo de Investigación Judicial (OIJ) estima que el fentanilo desplazará a la marihuana y a la cocaína como la droga ilegal de mayor consumo.
“Las drogas tradicionales incluso ya van saliendo del mercado. Lo que hemos visto en la tendencia a nivel internacional son estas nuevas sustancias psicoactivas. Hay entre 75 y 100 productos nuevos todos los años en el mercado clandestino.
“Aquí existe un nicho desde el punto de vista del análisis químico para detectar las sustancias en el mercado y a la vez crear estas técnicas que nos permitan ir rastreando estas sustancias tanto en los decomisos como en muestras biológicas”, expresó en entrevista con La Nación.
La industria encargada de la producción de drogas sintéticas avanza mucho más rápido que la acción de las autoridades, debido a la velocidad con la que trabajan los desarrolladores de drogas.
Por eso, una prueba que ayude a detectar las drogas sintéticas y ser un apoyo desde la academia. Posteriormente, podrían elaborarse pruebas de detección de otras drogas.
Estos productos sintéticos, explicó el científico, provienen en muchas ocasiones de otras sustancias naturales de las plantas de las que se extraen la cocaína y el opio.
A esto, añadió el especialista, como se trata de un mercado clandestino, los consumidores de estas drogas se enfrentan con otro fenómeno: los “productos cortados”.
“Cortar” la droga quiere decir agregarles otras sustancias para diluir o darles mayor peso o volumen. Muchas veces esas sustancias son tóxicas y en ocasiones se mezclan con fentanilo.
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Para comprender la lógica detrás de este dispositivo, primero debemos comprender el efecto del fentanilo en el cuerpo humano.
Lo primero es que, a diferencia de otras drogas, este se consume en cantidades mínimas, porque se necesita una dosis muy pequeña para tener un efecto mucho mayor que el que producen otras sustancias en mayores cantidades.
Por lo mismo, se necesita un test muy sensible y específico, que pueda detectar incluso cantidades ínfimas.
“Entre más pequeño sea lo que consumimos, menor es la cantidad que va a estar distribuida en el organismo, entonces va a ser más difícil encontrarlo. Si es una sustancia que estará en pocas cantidades en el organismo necesitamos técnicas que sean muy sensibles para poder encontrar esas moléculas”, expuso el científico.
Ahí es donde la electroquímica, su campo de estudio, entra en acción.
Este biosensor se basa en una plataforma electródica (que funciona con electrodos, conductores eléctricos que transportan corriente eléctrica a las partes no metálicas de un circuito). De estos hay varios en el mercado, González se basó en estos dispositivos porque son portátiles y desechables.
Sobre esta plataforma se hicieron modificaciones con otros materiales. Lo primero que hizo fue hacer pruebas electroquímicas para ver si tienen compatibilidades para poder analizar o determinar las moléculas de fentanilo.
“Funciona con base en un concepto llamado electroactividad. Si la molécula es electroactiva a este dispositivo, yo puedo partir de esa base. Hicimos las pruebas, dieron positivo y a partir de ahí comenzamos a trabajar”, especificó.
¿Por qué trabajar con biosensor y no con un sensor convencional, como ya había hecho con otros proyectos de su doctorado?
Primero debe entenderse la diferencia. Un biosensor, a diferencia de un sensor, tiene un componente al que se le reconoce una actividad biológica. En este caso, es una enzima (proteínas complejas que producen cambios químicos).
Se escogió una enzima porque dan mayor especificidad para detectar la sustancia. Al ser más específica da otras cualidades, como determinar la sustancia en cantidades muy pequeñas, como las que se ingieren de fentanilo.
Este dispositivo se construyó sobre una base electródica de carbono, y se depositaron sobre ella nanomateriales denominados nanotubos de carbono.
Los nanomateriales son estructuras diminutas que permiten hacer dispositivos de forma más precisa. Los nanotubos de carbono dan un “anclaje” para los otros componentes que pondrían “encima” de la plataforma.
Sobre los nanotubos se colocó una disolución de la enzima, esta en particular se utiliza para la transferencia de electrones.
“Al hacer esta combinación de la enzima con los nanotubos de carbono pudimos obtener unos límites de detección bastante bajos, es decir que detectan niveles muy bajos de fentanilo”, destacó.
Esto podría aplicarse tanto en muestras de saliva como de orina, González escogió probarlo con orina porque las moléculas se van degradando tanto en el cuerpo que llegan todavía en menores cantidades a la orina, mucho ya se metabolizó en el organismo. Por eso era un reto mayor.
Gracias a una colaboración estratégica con el Departamento de Ciencias Forenses de la Universidad de Virginia Occidental, en Estados Unidos, se logró una donación de un conjunto de drogas sintéticas que permitieran probar si el biosensor funcionaba.
El resultado fue una prueba que permite detectar estas pequeñas cantidades en muy poco tiempo, en cualquier lugar y sin necesidad de análisis de laboratorio.
No solo se indica si es positivo, sino cuánto consumió. Se logró un límite de detección (es decir, lo mínimo que podría captar) de 0,086 microgramos por mililitro, lo cual está por debajo de muchos límites mínimos de tests similares a nivel internacional.
Esto sería suficiente para detectar un consumo normal, aunque podrían darse consumos todavía menores que no den positivo al test.
En sus pesquisas, González obtuvo el apoyo del Sistema de Estudios de Posgrado (SEP) y del Centro de Investigación en Electroquímica y Energía Química (CELEQ), de la misma casa de estudios.
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González aclaró que este tipo de dispositivos, tanto este como otros desarrollados a nivel mundial, son testeos preliminares.
Él los comparó con una alcoholemia, en donde, además de las señales de una persona en estado de ebriedad, se tiene un parámetro para determinar su nivel de alcohol, pero siempre se requiere de una prueba de laboratorio que lo confirme.
También sucede igual con las pruebas caseras de embarazo, que dan un primer resultado, pero se confirma con análisis de laboratorio.
“Son técnicas analíticas muy robustas, que fueron validadas, pero la idea es que sea una prueba preliminar que se haga en el campo. Siempre se hará una prueba de contraste en laboratorio para confirmar, que usan otras técnicas analíticas”, precisó.
El científico también enfatizó que desde la academia se generan el conocimiento, los datos y la evidencia para que las autoridades tomen decisiones. Por eso mismo, las aplicaciones de esta técnica no le corresponden a la UCR, sino a los usos que las autoridades determinen.
Sin embargo, González destaca que esto ayudaría a identificar sustancias en decomisos y a atender la salud de usuarios.
“Es importante generar conversaciones, ver la legislación, pero principalmente tener evidencia y que prime el conocimiento científico y la evidencia para tomar decisiones”, destacó.
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Ya este proyecto de investigación concluyó, pero dejó campo para continuar nuevas investigaciones.
Gracias al SEP se establecieron vínculos con la Universidad de Virginia Occidental y con la Universidad de Burgos en España, que tienen grupos con mucha experiencia en investigación en estos temas.
“El fentanilo es solo una parte del consumo indebido de drogas, hay mucho por hacer”, puntualizó.
El año pasado, González estuvo trabajando en análisis de las drogas que se utilizan en bares y fiestas para cometer delitos sexuales. Varias sustancias, como la ketamina, se colocan en las bebidas y provocan inconsciencia.
Según comentó, hay esfuerzos de investigación para poder generar dispositivos para que la población pueda revisar sus bebidas antes de consumirlas y determinar si tienen alguna de estas drogas.
Sin embargo, dar con esto no es tan fácil y tomará bastante tiempo. El científico explicó que en una bebida hay muchas sustancias y hay que eliminar varias interferencias para separar las sustancias específicas. Hace falta mucha investigación para pasar de la ciencia básica a la ciencia aplicada que pueda tener un uso para las personas.
“Es como una caja de sorpresas, porque cada año hay sustancias que se ponen de moda. También, no es lo mismo lo que está de moda en Asia o África que lo que está en Europa o en América”, manifestó.
