Las lágrimas cuentan con muchas funciones para nuestro organismo. Dentro de ellas, se destacan el permitir ver con claridad y mantener la salud de nuestros ojos, al lubricar, nutrir y proteger las córneas, y evitar, así, que la suciedad penetre.
Recientemente, los investigadores han desarrollado un sistema de nanomembranas que recolecta exosomas de lágrimas con un alto rendimiento y pureza. Apodado iTEARS, el sistema podría permitir a los médicos diagnosticar muchas enfermedades y condiciones de manera más eficiente y menos invasiva.
Los exosomas son pequeñas vesículas en forma de bolsa que se forma dentro de una célula y contienen diversas proteínas celulares, así como lípidos, ácidos nucleicos y metabolitos que reflejan su tejido de origen.
Muchos tipos de células, como las células cancerosas, liberan exosomas en la sangre que viajan a otras partes del cuerpo. Entonces, durante la enfermedad, el contenido de los exosomas puede reflejar los estados alterados de células o tejidos y puede servir como biomarcadores útiles para el diagnóstico.
“Dado que los exosomas se reconocen como fuentes atractivas de biomarcadores de diagnóstico, asumimos que las cargas exosómicas lagrimales también podrían reflejar las variaciones en las condiciones fisiológicas y patológicas”, señalan los investigadores.
De hecho, se informó anteriormente que los exosomas lagrimales contienen moléculas asociadas con las respuestas inmunitarias, los ojos secos, enfermedades como la esclerosis múltiple y las pruebas y el tratamiento del cáncer de mama.
Además, las lágrimas son adecuadas para la recolección de muestras porque el líquido se puede recolectar de forma rápida y no invasiva, aunque solo se pueden recolectar pequeñas cantidades a la vez.
Hasta ahora, el progreso en el aprovechamiento de los exosomas lagrimales con fines clínicos había sido mínimo debido a las limitaciones prácticas relacionadas con el manejo y el análisis de las muestras. Para superar estas limitaciones, el equipo de investigación adaptó un sistema de nanomembranas que desarrollaron previamente para aislar y analizar exosomas de orina y plasma.
El nuevo sistema, iTEARS, fue diseñado para manejar el bajo volumen de lágrimas. Separó exosomas en solo cinco minutos al filtrar soluciones lagrimales sobre membranas nanoporosas con un flujo de presión oscilante para reducir la obstrucción.
Las proteínas de los exosomas podrían etiquetarse con sondas fluorescentes mientras aún estaban en el dispositivo y luego transferirse a otros instrumentos para su posterior análisis. Los ácidos nucleicos también se extrajeron de los exosomas y se analizaron.
Basándose en el análisis proteómico de las proteínas extraídas, los investigadores lograron distinguir entre controles sanos y pacientes con varios tipos de enfermedad del ojo seco. En particular, demostraron que CALML5, KRT6A y S100P fueron particularmente útiles para la clasificación de la enfermedad del ojo seco.
De manera similar, también investigaron microARN en exosomas de lágrimas de pacientes con retinopatía diabética y aquellos que no la tienen. Demostraron que miR-145-5p, miR-214-3p, miR-218-5p y miR-9-5p estaban desregulados durante el desarrollo de la retinopatía diabética, lo que sugiere que iTEARS podría ayudar a rastrear la progresión de la enfermedad.
El equipo dijo que este trabajo de investigación podría conducir a un diagnóstico molecular más sensible, más rápido y menos invasivo de una variedad de enfermedades, usando solo lágrimas.
Los científicos dicen que el sistema iTEARS será una plataforma poderosa para descubrir biomarcadores de diversas enfermedades a través de exosomas de lágrimas y comprender la patogenia clínica para establecer una medicina de precisión basada en exosomas lagrimales.
Referencia: Liang Hu, Ting Zhang, Huixiang Ma, et al. «Discovering the Secret of Diseases by Incorporated Tear Exosomes Analysis via Rapid-Isolation System: iTEARS». ACS Nano, 20 July 2022.
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