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La prueba de orina barata para el cáncer se acerca
Las enfermedades no infecciosas como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares están aumentando a nivel mundial, pero son difíciles de diagnosticar debido a la falta de biomarcadores, y en países con una infraestructura deficiente, el diagnóstico costoso mediante mamografías y colonoscopias no está disponible para muchos.
Ahora, un equipo ha desarrollado una prueba que usa nanopartículas inyectadas que detectan tejido enfermo y producen un biomarcador en la orina que se puede detectar en cuestión de minutos usando tiras de papel en lugar de una prueba de embarazo casera.
Los investigadores, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), Cambridge, informan en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, PNAS, cómo probaron el nuevo método en ratones, usando una única inyección y un análisis de orina en papel, para detectar con éxito enfermedades tan diversas como el cáncer sólido y los coágulos sanguíneos.
Llegan a la conclusión de que la prueba experimental ofrece la oportunidad de desarrollar una herramienta de diagnóstico barata para una variedad de enfermedades, sin la necesidad de costosos procedimientos invasivos o personal médico capacitado, que podría ser invaluable en países con recursos médicos o infraestructuras limitadas.
La tecnología está siendo desarrollada por la autora principal Sangeeta Bhatia, profesora de MIT e investigadora del Instituto Médico Howard Hughes, quien explica:
"Cuando inventamos esta nueva clase de biomarcador sintético, utilizamos un instrumento altamente especializado para hacer el análisis. Para el mundo en desarrollo, pensamos que sería emocionante adaptarlo en cambio a una prueba en papel que podría realizarse en muestras no procesadas en un entorno rural, sin necesidad de ningún equipo especializado. La simple lectura incluso podría transmitirse a un cuidador remoto mediante una imagen en un teléfono móvil ".
Las nanopartículas amplifican las señales tumorales produciendo cientos de biomarcadores por proteína
La tecnología utiliza nanopartículas que interactúan con proteínas tumorales, cada una de las cuales produce cientos de biomarcadores sintéticos que son fáciles de detectar en la orina.
Los investigadores comenzaron a trabajar en la idea en 2012 cuando enfrentan el problema de que los tumores son difíciles de detectar a través de biomarcadores porque producen señales muy débiles. Un grupo de señales se encuentra en forma de proteínas llamadas metaloproteinasas de matriz (MMP), que ayudan a las células cancerosas a migrar desde sus sitios originales.
Los investigadores pensaron que si podían amplificar estas señales de alguna manera, eso podría conducir a un biomarcador detectable.
Como tal, desarrollaron nanopartículas recubiertas con fragmentos de proteínas cortas que atraen diferentes MMP. El resultado es el concentrado de nanopartículas en sitios tumorales, donde las MMP cortan los péptidos (liberando cientos de fragmentos de péptidos por molécula de MMP), que luego se acumulan en los riñones y salen del cuerpo en la orina.
Método de detección movido del espectrómetro de masas a la tira de papel
Al principio, la única forma de detectar la presencia de los péptidos en la orina era usar un espectrómetro de masas que lee su señal molecular. Pero esta es una pieza muy costosa del kit, por lo que los investigadores buscaron otras formas de analizar la orina y obtuvieron un enfoque basado en papel llamado "ensayo de flujo lateral", que se utiliza en las pruebas de embarazo.
Los investigadores han creado una prueba de orina, similar a una prueba de embarazo en casa, que puede detectar cáncer.
Las tiras de papel están impregnadas con anticuerpos que capturan los péptidos, que luego fluyen a lo largo de líneas de prueba invisibles a lo largo de la tira que se hacen visibles cuando se encuentran con péptidos particulares.
Los investigadores dicen que las tiras se pueden hacer para detectar diferentes etapas o tipos de enfermedades: se trata de recubrir las nanopartículas con diferentes péptidos y crear líneas de prueba que sean especialmente sensibles a ellas.
Samuel Sia, profesor asociado de ingeniería biológica en la Universidad de Columbia, Nueva York, Nueva York, quien no participó en la investigación, dice que la nueva tecnología es una forma "inteligente e inspirada" de detectar afecciones clínicas con niveles inusualmente altos de proteína en el cuerpo probando compuestos que salen del cuerpo.
"La extensión de esta tecnología a la detección mediante pruebas en banda es un gran avance al llevar su uso a clínicas ambulatorias y entornos de salud descentralizados", agrega.
Después de haber demostrado con éxito que las inyecciones de nanopartículas y tiras de papel pueden detectar tumores de colon y coágulos de sangre en ratones, el profesor Bhatia dice que el siguiente paso es probarlos en pacientes humanos.
Los fondos para el estudio provinieron de diversas fuentes, incluidos los Institutos Nacionales de Salud, el Burroughs Wellcome Fund, el Instituto Nacional del Cáncer y el Instituto Médico Howard Hughes.
Mientras tanto, Noticias médicas hoy informó recientemente otro estudio publicado en Nanotecnología de la naturaleza, donde investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago describen cómo usaron nanopartículas para atacar a las células inmunitarias que causan inflamación sin interferir con las células inmunes que funcionan correctamente.
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