Investigación y Ciencia - 16 Abril, 2024
Nanosensores inhalables: avanzando en la detección precoz del cáncer de pulmón
Las nanopartículas desprenden una sustancia que se excreta por la orina cuando encuentran enzimas cancerosas y que reacciona con unas tiras reactivas.
El sistema podría simplificar y democratizar las pruebas de detección de este tipo de cáncer.
Tags: #cancer
🕑︎ 2:30 min.
La tomografía computarizada es el método más empleado en el diagnóstico del cáncer de pulmón. Esta prueba permite a través de rayos X crear imágenes transversales del cuerpo humano que son captadas por una computadora en forma de cortes o fotografías separadas de la zona del cuerpo, para su análisis posterior.
Aunque existen otras pruebas diagnósticas1 como la citología del esputo o una biopsia de la lesión, este sistema es el más frecuente porque resulta poco invasivo e indoloro. Sin embargo, se trata de una prueba que requiere unas instalaciones muy costosas, y en ocasiones entraña algunos riesgos, como la posibilidad de sufrir una reacción alérgica al contraste, además de la exposición a la propia radiación.
Detección mediante partículas nebulizadas
Investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han desarrollado una prueba diagnóstica que elimina estos riesgos y que podría hacer que las pruebas de detección del cáncer de pulmón sean accesibles en cualquier rincón del planeta.
El nuevo método, tal y como recoge la revista Science Advances2, se basa en el diseño de unas partículas de diagnóstico que pueden nebulizarse mediante un aerosol para ser inhaladas por el paciente.
Estas partículas de diagnóstico o nanosensores buscan proteínas relacionadas con el cáncer de pulmón y producen una señal que se acumula en la orina y que posteriormente puede detectarse con una simple tira reactiva.
Los investigadores han partido de la premisa de que se ha producido un aumento importante de la prevalencia del cáncer, especialmente en los países de ingresos medios y bajos, debido al tabaquismo y la polución ambiental.
Por ello, las políticas de detección temprana3 del cáncer de pulmón en Estados Unidos recomiendan la realización de tomografías en los fumadores mayores de 50 años, aunque este segmento de población es reacio a someterse a ellas y existe una alta tasa de falsos positivos.
La nueva fórmula, en cambio, resulta fácil de usar, es rápida, económica y accesible. Los nanosensores son partículas de polímero recubiertas de una sustancia que se desprende de ellas cuando el sensor encuentra unas enzimas llamadas proteasas, que se sobreexcitan durante los procesos tumorales. A continuación, estos sensores se acumulan en la orina y se excretan del cuerpo.
Con este sistema los investigadores han podido evitar la introducción de los sensores por vía intravenosa para facilitar su administración en cualquier ámbito, no solo en el hospitalario.
¿Cómo funciona?
En el momento en que las partículas llegan a los pulmones, éstas son absorbidas por el tejido en el que se encuentran las proteasas. Aunque las células humanas tienen cientos de proteasas diferentes, algunas de ellas interactúan con los tumores y facilitan su expansión. Son estas enzimas cancerosas las que desprenden la sustancia que posteriormente se excreta por la orina, una especie de código de barras de ADN.
Los investigadores diseñaron la tira reactiva para detectar hasta cuatro tipos de códigos de barras de ADN diferentes, cada uno indicador de una proteasa diferente. La gran ventaja de este método es que no precisa tratamiento previo ni procesamiento de la muestra de orina, hecho que facilita notablemente su implantación en entornos de pocos recursos, y que los resultados se pueden leer en apenas 20 minutos.
Hasta el momento este sistema se ha probado en ratones con un elevado nivel de precisión. En un primer momento, los investigadores utilizaron un algoritmo de aprendizaje automático para reducir a cuatro el número de sensores capaces de emitir diagnósticos precisos.
Para su uso en humanos, se baraja la posibilidad de incrementar el número de sensores para incrementar la precisión a través del uso de diferentes tiras de papel que puedan detectar cuatro códigos de barras de ADN diferentes.
En la actualidad se planea usar biopsias para probar la eficacia del método en seres humanos para, a continuación, pasar a la fase de ensayo clínico.
Referencias
Clínica Mayo. Cáncer de pulmón. Análisis de personas sanas para detectar cáncer de pulmón. [Internet]. Disponible en: https://www.mayoclinic.org/es/diseases-conditions/lung-cancer/diagnosis-treatment/drc-20374627
Science Advances. Inhalable point-of-care urinary diagnostic platform. [Internet]. Disponible en: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9591
American Cancer Society. ¿Se puede descubrir el cáncer de pulmón en sus comienzos?. [Internet]. Disponible en: https://www.cancer.org/es/cancer/tipos/cancer-de-pulmon/deteccion-diagnostico-clasificacion-por-etapas/deteccion.html
¿Qué te ha parecido el artículo?