Conoce a Rahim Esfandyarpour, doctor en ingeniería eléctrica y miembro del equipo SGTC

En este #OMFScienceFriday les presentamos a Rahim Esfandyarpour, doctor en ingeniería eléctrica y miembro del Centro de Tecnología Genómica de Stanford. La investigación de Rahim, financiada por OMF, se enfoca en el desarrollo del uso de la nanoaguja como biomarcador para el SFC/EM.

“Recibí mi doctorado y maestría en ingeniería eléctrica de Stanford. Actualmente soy un investigador asociado de ingeniería en SGTC. Tengo casi una década de experiencia en el desarrollo de plataformas biomédicas nuevas para un rango de aplicaciones científicas.

Mi investigación interdisciplinaria se enfoca en ciencia traslacional, que es la aplicación de conceptos innovativos de ingeniería a retos actuales en la ciencia con los tres enfoques de prevención, diagnóstico temprano y tratamiento efectivo.

Por ejemplo, uno de mis inventos recientes es una plataforma ‘laboratorio en un chip’ multifuncional que se puede fabricar en una impresora de inyección de tinta y tiene el costo de un solo centavo americano (leer PNAS y Stanford).

Actualmente dirijo a un equipo interdisciplinario de científicos e ingenieros que trabajan en distintos proyectos de investigación que coinciden en el desarrollo de tecnologías innovativas, rentables y precisas para transformar la investigación biomédica en diagnóstico y tratamiento avanzado.

Este grupo es parte de un equipo de desarrollo tecnológico con quien colaboro y que incluye inmunólogos, genetistas, biólogos, químicos, oncólogos, expertos en bioinformática, bioingenieros, ingenieros mecánicos e ingenieros eléctricos. Una de las nuevas y poderosas tecnologías que desarrollé en años recientes responde a algunos de los mayores retos asociados con métodos tradicionales de detección de biomarcadores. Por ejemplo, muchos sistemas de detección utilizan métodos ópticos complejos que requieren marcadores fluorescentes especiales, mientras que mis métodos utilizan detección eléctrica sin marcadores costosos.

Aprovechando recientes avances en nanotecnología, fabricación micro/nano y microfluidos, desarrollé una prueba nanoelectrónica basada en impedancia y llamada nanoaguja biosensora que es versátil, ultra sensible y de alto rendimiento (con miles de sensores por cada cm cuadrado) que tiene tecnología microfluídica y es capaz de llevar a cabo biodetección de biomarcadores específicos basada en afinidades y en tiempo real.

Hace aproximadamente dos años aprendí más sobre el SFC/EM y la situación de Whitney y me involucré activamente en el estudio y entendimiento de esta compleja enfermedad. Recuerdo perfectamente las pláticas que tuvimos el Profesor Davis y yo sobre cómo mi prueba de nanoaguja podría ser una potencial herramienta de biomarcador y análisis de posibles tratamientos para el SFC/EM. De acuerdo a algunas estimaciones, el SFC/EM es una enfermedad que afecta al menos a dos millones de personas en EEUU y a millones más a nivel mundial. Hasta donde sabemos, actualmente no existe un biomarcador sanguíneo comprobado para diagnosticar el SFC/EM o llevar a cabo pruebas pre-clínicas de posibles tratamientos y terapias. Como resultado, diagnosticar a pacientes con SFC/EM es un proceso largo y costoso que constituye un impedimento fundamental a su cuidado y tratamiento médico.

Desde entonces, he pasado muchos días y noches haciendo experimentos con la nanoaguja y estudiando esta enfermedad porque realmente creo que con suficiente esfuerzo siempre se puede hallar una solución. Con esto en mente y usando nuestra nueva tecnología, pasé meses rediseñando y microfabricando muchos sensores más, caracterizandolos y calibrandolos para esta aplicación particular. Entonces, por primera vez, se observó experimentalmente que células sanguíneas de personas con SFC/EM muestran un patrón de impedancia característico cuando son sujetos a estrés hiperosmótico, y que este patrón es sustancialmente diferente al de los controles saludables. Las diferencias en patrones de impedancia entre SFC/EM y sangre saludable en respuesta al estrés hiperosmótico sugieren que esta tecnología puede potencialmente proveernos de un indicator particular del SFC/EM. Es muy alentador que los resultados hasta ahora indican que la tecnología podría establecer un plataforma diagnóstica veloz y acertada para SFC/EM, a la vez revelando más información sobre la biología de esta enfermedad compleja. Adicionalmente, al usar esta tecnología como herramienta de análisis, se han probado varias moléculas pequeñas para ver cómo pueden ayudar a células de SFC/EM a regresar a conductas celulares saludables. Estos resultados prometedores sugieren que la tecnología puede ser aprovechada potencialmente para detectar rápidamente posibles medicinas o sustancias para el tratamiento del SFC/EM.

Actualmente nos enfocamos en hacer más experimentos para entender los mecanismos exactos que contribuyen a estos resultados y probar el desempeño del método en otras enfermedades. También trabajamos para adaptar la tecnología a una plataforma capaz de hacer análisis pre-clínicos de posibles medicamentos o terapias para pacientes con SFC/EM, avanzando hacia el desarrollo de una plataforma portátil y fácil de usar que pueda ser operada por investigadores y médicos sin importar su nivel de habilidad.

Además planeamos desarrollar otras tecnologías para estudiar el SFC/EM. Por ejemplo, mi recién desarrollada tecnología de impresión (un circuito de nanopartículas del grosor de una hoja de papel que tiene el costo de un centavo y se hace en una impresora inkjet) además de aumentar el rendimiento de la prueba reduce dramáticamente su costo y nos puede proveer de otra poderosa herramienta de bajo costo para el diagnóstico y prueba de tratamientos para el SFC/EM.

Para finalizar, aunque aún queda mucho por hacer, quisiera tomar esta oportunidad para decir que aprender sobre el SFC/EM y ser testigo cercano del valor y esperanza de las personas afectadas por esta enfermedad y sus familiares- incluyendo a Whitney, Ron y Janet- nos da a mi equipo y a mi aún mayor razón para trabajar por entender esta enfermedad. Haremos nuestro mayor esfuerzo por traer esperanza y bienestar a todos, ya que es lo que todos merecemos.”

Gracias, Rahim, por tu trabajo innovador y tu compromiso por ayudar a los millones de pacientes con SFC/EM alrededor del mundo.

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Gracias a María R. por la traducción.