Exhalapp: la innovación chilena que revoluciona el diagnóstico de enfermedades respiratorias

Una tecnología desarrollada en Chile promete cambiar la forma en que se diagnostican y monitorean las enfermedades respiratorias. Se trata de Exhalapp, una aplicación tecnológica biomédica —no una app de celular— que permite separar y analizar el aire exhalado para apoyar el diagnóstico y seguimiento de patologías como asma, Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) y fibrosis pulmonar, evitando procedimientos invasivos. El proyecto es impulsado por la Universidad Andrés Bello, a través de su Instituto de Tecnología para la Innovación en Salud y Bienestar (ITISB).

El kinesiólogo e investigador Marcelo Tuesta explica que la idea surgió en el marco de su tesis doctoral llevada a cabo entre 2014 y 2017. “Lo que hace Exhalapp es separar el aire exhalado por una persona, el cual puede ser posteriormente condensado y almacenado. Ese aire condensado transporta marcadores biológicos que permiten determinar si el pulmón presenta inflamación y/o algún grado de daño y, por lo tanto, se encuentra en condiciones de riesgo”.

Explica que la relevancia de esta separación del aire exhalado es que permite obtener dos muestras de aire pulmonar diferenciadas, es decir vía aérea y alveolar, “lo cual traería beneficios tales como la detección precoz subclínica de posibles condiciones que aumentan la severidad de una enfermedad (ej. marcadores de daño pulmonar por zona)”.

El proyecto fue inicialmente presentado en distintas instancias de innovación, pero sin lograr continuidad. “Siempre hubo interés en la idea, pero no avanzábamos más allá de solo la curiosidad inicial. Fue en la UNAB, que junto al ITISB, retomamos la idea y ahí sí se consolidó como un proyecto real”, añade.

“El trabajo conjunto permitió transformar el concepto en un prototipo más robusto e incorporarle un aplicativo de soporte. Exhalapp hoy permite fraccionar el aire en base a modelos biológicos validados”, precisa Tuesta. En términos simples, el sistema distingue entre el aire que proviene de las vías respiratorias superiores y el que llega desde los alvéolos, estos últimos son los pequeños sacos pulmonares donde ocurre el intercambio de oxígeno. Esa capacidad se considera un avance porque permite un análisis más detallado y confiable de la función pulmonar”, destaca.

Según el investigador, la diferencia con otras tecnologías similares está en la precisión: “Debería ser más precisa, porque Exhalapp estudia tres respiraciones previas del sujeto para armar un patrón respiratorio individual con características únicas por evaluación”.

El sistema mide capnografía volumétrica, es decir, la concentración de CO₂ y volumen del aire exhalado. Esa medición permite identificar umbrales confiables que separan el aire proveniente de las vías aéreas del que corresponde a los alvéolos. “Ya lo hemos probado en 12 personas y muestra una alta validez y confiabilidad”, es decir lo valores que arroja Exhalapp y los equipos gold standard para volumetría y capnografía, son muy similares”, afirma.

La directora del Itisb, la doctora Carla Taramasco, destaca que esta técnica surge como alternativa a la broncoscopía, la cual es un tipo de examen de la vía aérea, que puede ser con tubos (broncoscopios) flexibles (con sedación o anestesia general) o rígidos (anestesia general), que permiten transmitir imágenes, sin embargo, la broncoscopía es invasiva, lenta y costosa. Es un procedimiento no recomendado, por ejemplo, para pacientes con covid-19 dado que obstruye las vías respiratorias y para su realización requiere el uso de sedación o anestesia general”, cuenta.

En cambio, la solución propuesta por Exhalapp es portátil e implementa el fraccionamiento del aire en 2 partes. “Esto permite apoyar el diagnóstico, pronóstico y control de manera más precisa”, asegura.

La doctora Taramasco reconoce que ambos procedimientos tienen vital importancia en nuestro país, dado que las enfermedades del sistema respiratorio constituyen la 3ra causa de muerte con 13.864 defunciones anuales por detrás del cáncer con 28.492 y las enfermedades del sistema circulatorio con 28.079 (Departamento de Estadísticas e Información de Salud del Ministerio de Salud DEIS 2019),

Actualmente, el objetivo inmediato de Tuesta y su equipo es desarrollar tecnología propia de condensación, lo que permitirá recolectar las muestras y avanzar hacia aplicaciones clínicas completas. De esta forma, “Lo que pretendemos en estos momentos es agregarle recolectores de aire y condensadores que sean propios, porque los que usamos hasta ahora son los que yo utilicé en mi tesis doctoral, los cuales son de propiedad inventiva de mi profesor guía. Con el proyecto FONDEF que nos adjudicamos vamos a avanzar en esta etapa”, explica Tuesta.

La proyección de ExhalApp apunta al ingreso en entornos clínicos para el diagnóstico y seguimiento de enfermedades respiratorias. “Lo primero es ingresar a la clínica y empezar a tomar muestras de distintos pacientes para caracterizar las patologías. Eso permitirá diferenciar patologías que presentan condiciones que pueden confundir el grado diagnóstico de compromiso, tales como ocurre con el asma y el EPOC, o describir con mayor detalle el compromiso pulmonar en cuadros como la fibrosis pulmonar”, sostiene. En este punto, Tuesta aclara que prefiere hablar de “subclasificar” enfermedades: “Se trata de decir, por ejemplo, este paciente tiene una obstrucción, pero la enfermedad que presenta es asma y no EPOC, o que su EPOC tiene características más bronquiolítico o enfisematosas”.

La EPOC es una enfermedad crónica que obstruye el flujo de aire en los pulmones y que suele estar asociada al tabaquismo. Sus principales manifestaciones son bronquitis crónica y enfisema, y con frecuencia se confunde con el asma, lo que refuerza el valor de contar con herramientas diagnósticas más precisas como Exhalapp.

Además de la utilidad en enfermedades respiratorias, Tuesta ve potencial en el área cardiovascular. “Lo respiratorio tiene sentido porque las muestras vienen del pulmón. Sin embargo, el componente cardiovascular también puede reflejar un compromiso de salud a través de marcadores presentes en el fraccionamiento de aire alveolar. Por lo tanto, se vuelve un sistema útil para estudiar a pacientes con enfermedades cardiovasculares, sobre todo las más avanzadas, tal como la insuficiencia cardiaca”, explica.

Por ahora, las pruebas se han realizado en el ámbito universitario. El plan de trabajo del proyecto contempla tres estudios progresivos: primero con voluntarios sanos, luego con personas en sospecha de patología y, finalmente, con pacientes diagnosticados con fibrosis pulmonar en etapa avanzada y en tratamiento. Ese camino permitirá validar la tecnología en condiciones clínicas y proyectarla hacia un uso hospitalario. “Lo importante es caracterizar bien las patologías y, a partir de eso, empezar a proyectar diagnósticos, pronósticos y tratamientos”, comenta Tuesta.

Aunque reconoce que todavía falta para llegar al mercado, el investigador confía en que el equipo pueda transformarse en una herramienta clínica robusta y replicable. “El paso definitivo sería producir un equipo clínico más robusto y, en el futuro, poder venderlo. Pero antes viene la etapa de pruebas clínicas, que son fundamentales para darle validez y una proyección útil”, señala.

Marcelo Tuesta es profesor asociado de la Escuela de Kinesiología de la Universidad Andrés Bello, sede Viña del Mar, e investigador del Instituto de Ciencias del Ejercicio y la Rehabilitación de la misma Universidad. Su trabajo con Exhalapp se desarrolla en colaboración con el Instituto de Tecnología para la Innovación en Salud y Bienestar de la UNAB. “Es una colaboración necesaria, para que una idea que nació en una tesis doctoral pueda finalmente transformarse en una herramienta útil para profesionales clínicos y pacientes”, concluye.