Las soluciones innovadoras para los molestos problemas de salud en los países en desarrollo se están tramando con sorprendente regularidad en un laboratorio en la Universidad Rice de Houston.
Ahí es donde Rebecca Richards-Kortum, profesora de bioingeniería, ha pasado 12 años liderando equipos de estudiantes, médicos, científicos y trabajadores de la salud aquí y en todo el mundo, junto con su colega Maria Oden, para idear tecnologías de bajo costo y alto rendimiento. para países pobres en recursos.
Lograr objetivos imposibles mientras hace malabares con múltiples responsabilidades es parte del ADN de Richards-Kortum.
Además de la enseñanza y el trabajo de laboratorio, realiza frecuentes viajes relacionados con la investigación en el extranjero. La madre de seis hijos de 53 años, incluidas dos niñas que ella y su esposo adoptaron de Etiopía, también es una corredora de maratón dedicada. Con cálidos ojos inquisitivos y una voz suave, no sorprende que ser madre haya tenido una influencia decisiva en los problemas que emprende. Por ejemplo, ella había estado colaborando con Elizabeth Molyneux, pediatra y profesora en Malawi, durante años. Alrededor de 2009, Molyneux le dijo que muchos bebés en Malawi nacen prematuramente y la mitad de ellos tenían problemas para respirar.
A nivel mundial, las infecciones respiratorias son una de las principales causas de muerte en niños menores de cinco años. En Malawi, un país sin litoral en el sur de África un poco más pequeño que Pensilvania, la tasa de supervivencia de los bebés prematuros con dificultad respiratoria fue de solo alrededor del 25 por ciento.
Los bebés estadounidenses que nacen con problemas respiratorios pueden tratarse con una terapia disponible desde la década de 1970, llamada Presión positiva continua en las vías respiratorias (bCPAP). Una corriente de aire presurizado entregado a los sacos de aire del bebé los mantiene abiertos. El precio de la terapia comienza alrededor de $ 6, 000, mucho más allá del alcance de la mayoría de los hospitales en sociedades frágiles.
Richards-Kortum asignó a sus estudiantes de bioingeniería senior la tarea de crear un sistema bCPAP que fuera asequible y pudiera funcionar en entornos hostiles. En 2010, se les ocurrió un prototipo llamado dispositivo Pumani CPAP por $ 150. Han solicitado una patente en el dispositivo. Usó bombas para acuarios de peces compradas en una tienda local de mascotas para entregar la misma presión y flujo que su contraparte más cara en el Texas Children's Hospital.
Después de una evaluación clínica, la tasa de supervivencia de los bebés de Malawi con dificultad respiratoria aumentó del 24 al 65 por ciento. Un modelo actualizado que se vende por alrededor de $ 800 está disponible en 3rd Stone Design, una empresa con sede en San Rafael, California.
"Se está utilizando en más de 30 países, incluidos todos los hospitales gubernamentales, centrales y distritales de Malawi, donde comenzó originalmente", dice Richards-Kortum. "Elegimos el nombre Pumani porque significa 'respirar tranquilamente' en el idioma local".
Richards-Kortum es el fundador y director del Instituto Rice 360 ° para la Salud Global y el cocreador con Oden de su plan de estudios universitario, Más allá de las fronteras tradicionales. Además de los cursos que incluyen ingeniería, sociología y economía, los estudiantes se cortaron los dientes en el diseño durante un proyecto introductorio de ocho semanas, antes de pasar a desafíos de diseño de un semestre y un año.
Al final del semestre, pueden solicitar pasantías de verano en el lugar que presentó el desafío de diseño y recibir críticas sobre sus diseños iniciales de los trabajadores en el terreno. Muchos estudiantes regresan a casa para continuar sus estudios y perfeccionar un diseño adecuado para uso clínico, como el dispositivo Pumani CPAP. Esta investigación ha producido docenas de patentes y ha conducido a relaciones de trabajo con hospitales en Ruanda, El Salvador, Brasil, Botswana, China y otros lugares.
Tome ictericia, una enfermedad que produce un color amarillento de la piel. Ocurre cuando la bilirrubina, una sustancia marrón rojiza que proviene de la descomposición de los glóbulos rojos, se acumula en el cuerpo. Muchos bebés, particularmente los recién nacidos prematuros, son susceptibles. Si no se trata, la acumulación de bilirrubina puede provocar una forma de daño cerebral llamado kernicterus e incluso la muerte. Los médicos pueden tratar la ictericia con uno de los muchos dispositivos LED de luz azul de bajo costo disponibles en Malawi.
Pero el verdadero problema, según Richards-Kortum, es diagnosticar la ictericia neonatal en primer lugar, "especialmente en los bebés de piel más oscura donde se hace más difícil apreciar el color amarillento de la piel". La tecnología de diagnóstico actual usualmente se basaba en centrifugadoras o espectrofotómetros que eran demasiado caros para muchos hospitales en países en desarrollo.
En 2014, el equipo de Richards-Kortum ideó un dispositivo de diagnóstico de ictericia llamado BiliSpec, un lector alimentado por batería con tres LED y un fotodiodo que puede determinar la cantidad de bilirrubina en el sistema. Los médicos del hospital pueden tomar una gota de sangre del bebé y aplicarla en un pedazo de papel desechable que separa el plasma.
Una vez que se inserta la tira en el lector, los médicos pueden obtener una medición clara de la molécula causante de ictericia en aproximadamente un minuto. El dispositivo, que cuesta menos de $ 100, fue probado en una evaluación clínica de unos 70 bebés en Malawi, logrando los estándares de rendimiento de los EE. UU. Este agosto, Richards-Kortum recibió fondos para realizar ensayos clínicos a gran escala y sentar las bases para la fabricación de BiliSpec en Malawi.
A veces, un avance en un área puede mejorar la vida en otras partes de un hospital también. Caso en cuestión: una bomba de jeringa desarrollada para el Hospital Central Queen Elizabeth en Malawi.
Debido a que los bebés tienen un volumen sanguíneo muy pequeño, cualquier medicamento intravenoso debe administrarse a una velocidad precisa. Los picos de voltaje y los cortes de energía en los hospitales de Malawi hicieron que sus dispositivos disponibles fueran poco prácticos e ineficaces.
Richards-Kortum y sus estudiantes idearon una bomba de bajo costo ($ 500) que funciona con una batería y funciona durante más de 60 horas, incluso si se corta la energía. Un resorte de fuerza constante, similar al que se encuentra en un abridor de puerta de garaje eléctrico, suministra la energía necesaria para que funcione el émbolo.
Pero la bomba de jeringa también ayudó a las mujeres embarazadas.
Las mujeres que tienen presión arterial alta durante el embarazo, una condición llamada preeclampsia, generalmente son tratadas con inyecciones de sulfato de magnesio.
"Si no tiene una bomba de jeringa disponible, debe inyectar este medicamento por vía intramuscular", dice Richards-Kortum. "Es extremadamente doloroso. Así que estamos usando la misma bomba de jeringa para administrar el sulfato de magnesio en la sala de maternidad".
No solo controla la tasa de inyección precisamente para que el medicamento sea más efectivo, sino que también es mucho más cómodo para las madres.
"Pensé que las personas podrían ser más reacias a adoptar nuevas tecnologías, pero en realidad ha sido 100 por ciento lo contrario de eso", dice Richards-Kortum. "Son socios absolutamente verdaderos al tratar de avanzar".
A pesar de que estos inventos cambian la vida, la contribución más duradera de Richards-Kortum podría ser la capacitación de futuros solucionadores de problemas e innovadores, una distinción citada cuando fue nombrada miembro de la Fundación MacArthur de 2016 y recibió una "subvención de genio" de $ 625, 000.
"Hay mucho poder en tener jóvenes de 18 y 19 y 20 años que están en la cima de su creatividad y a quienes no se les ha dicho que no pueden hacerlo de esa manera", dice Richards-Kortum. "Es divertido verlo".
Robert Lerose es escritor y vive en Nueva York. Su trabajo ha aparecido en The Christian Science Monitor, Newsday, The Costco Connection, Hemispheres y otras publicaciones.
