Prevenir la próxima pandemia: aprovechamiento del robot de pipeteo Andrew+ y del dispositivo conectado Extraction+ para controlar los antimicrobianos en las aguas residuales hospitalarias

La investigación del Dr. Takashi Azuma sobre el control de las aguas residuales hospitalarias en la Universidad Médica y Farmacéutica de Osaka podría ayudar a prevenir la próxima pandemia mundial.

Cinco años después, resulta difícil olvidar el horror de la pandemia de la COVID-19. Con un número de fallecidos estimado entre 18,2 y 33,5 millones, la mayor recesión desde la Gran Depresión y una escasez masiva de alimentos debido a las compras motivadas por el pánico y a la interrupción de las cadenas de suministro mundiales, la pandemia de la COVID-19 fue un acontecimiento devastador que tuvimos que vivir. La investigación pionera sobre las vacunas basadas en ARNm puso fin a la pandemia. La investigación de vanguardia que se está llevando a cabo actualmente en el laboratorio del profesor Dr. Takashi Azuma, en la Universidad Médica y Farmacéutica de Osaka (Japón), se centra en garantizar que nunca más tengamos que volver a sufrir otra pandemia en lo que nos queda de vida.

La investigación del Dr. Takashi Azuma sobre el control de las aguas residuales hospitalarias en la Universidad Médica y Farmacéutica de Osaka podría prevenir la próxima pandemia mundial. El laboratorio del grupo de investigación del Dr. Azuma se ha centrado en uno de estos factores clave: el uso excesivo de antimicrobianos. Por este motivo, el Dr. Azuma y sus colegas han centrado su atención en los principales «puntos críticos» del uso excesivo de antimicrobianos: los hospitales. Si no se aborda adecuadamente, las aguas residuales hospitalarias pueden constituir una fuente importante de liberación de antimicrobianos y de resistencia a los mismos (RAM) al medio ambiente. Cuando las bacterias, los hongos y los virus evolucionan para resistirse a los antimicrobianos, puede producirse rápidamente una crisis de salud pública.

Para controlar la concentración de antimicrobianos en las aguas residuales hospitalarias, el Dr. Azuma y los miembros de su grupo de investigación desarrollaron una plataforma analítica de alta sensibilidad que combina la extracción en fase sólida (SPE) con la cromatografía líquida acoplada a la espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). La SPE es un paso fundamental en el control de los antimicrobianos en las aguas residuales, previo al análisis por LC-MS/MS.

Hasta hace poco, la realización de la SPE antes del análisis por LC-MS/MS era un paso manual que requería mucha mano de obra y que constituía un factor limitante en los programas de vigilancia de las aguas residuales. El robot Andrew+ puede utilizarse junto con el dispositivo Extraction+ Connected para llevar a cabo una SPE «plug-and-play».

El Dr. Azuma realizó una comparación directa entre la SPE manual y la automatizada mediante el robot Andrew+ a la hora de determinar la concentración de ampicilina, cefpodoxima, ciprofloxacina, levofloxacina, azitromicina, claritromicina, doxiciclina, minociclina y vancomicina en muestras de aguas residuales hospitalarias. En concreto, el Dr. Azuma se centró en un hospital general de 500 camas situado en una zona urbana de Japón que atiende a aproximadamente 1 500 pacientes al día. Los dos métodos (manual y automatizado) arrojaron resultados que mostraban una excelente concordancia entre sí (r = 0,99).

«Al utilizar la plataforma Andrew+ Robot para llevar a cabo la extracción en fase sólida de antimicrobianos en las aguas residuales hospitalarias, hemos podido ahorrar una cantidad significativa de tiempo en la preparación de las muestras sin comprometer la precisión ni la reproducibilidad», comentó el Dr. Azuma. «Y lo más importante: la plataforma de software OneLab, que controla el Andrew+ Robot, es muy fácil de usar. Se pueden desarrollar protocolos experimentales sólidos sin necesidad de tener conocimientos de programación», añadió el Dr. Azuma. Si nunca volvemos a sufrir otra pandemia, puede que sea, en parte, gracias a excelentes programas de control de las aguas residuales hospitalarias, como el que el Dr. Azuma y sus colegas han puesto en marcha en Japón.

Referencias

1. «El verdadero número de víctimas mortales de la pandemia». The Economist. 25 de octubre de 2022. [18 de noviembre de 2021]. Archivado desdeel original el8 de febrero de 2024. Consultado el 26 de julio.
2. Azuma, Takashi, et al. «Desarrollo de un método analítico de alto rendimiento para la detección de sustancias antimicrobianas en aguas residuales mediante un sistema automatizado de pipeteo y extracción en fase sólida». Antibiotics4 (2024): 335.