Desarrollan un nuevo dispositivo para la detección temprana del cáncer con una gota de sangre

Los investigadores de la Universidad de Kansas (KU) lo describen como un instrumento «ultrasensible» de diagnóstico que lleva todo «un laboratorio en un chip», lo que permitirá a los profesionales intervenciones más tempranas y mejores resultados para pacientes.

Este «laboratorio-chip» de análisis de «biopsias líquidas» es capaz de detectar exosomas, las vesículas -o pequeñas burbujas secretadas por un tumor- que portan proteínas y material genético y que actúan de avanzadilla para crear metástasis.

Hasta hace apenas una década, los expertos creían que los exosomas eran como «bolsas de basura» con las que las células se deshacían de material residual, explica en un comunicado el principal autor de este trabajo, Yong Zeng, del departamento de química de la KU.

Desde entonces, destaca, los científicos han constatado que, de hecho, son «muy útiles» para «enviar mensajes a células recipientes» y para «comunicar información molecular clave para muchas funciones biológicas».

«Básicamente, los tumores envían exosomas portadores de moléculas activas que replican las características de las células parentales. Aunque todas las células producen exosomas, la células tumorales son muy activas, en comparación con las normales», señala Yong Zeng.

La principal innovación en este «laboratorio-chip» es la inclusión de un «método de nanoingeniería tridimensional» que combina y detecta elementos biológicos para «obligar» a los exosomas a entrar en contacto con la superficie del chip de manera más eficaz, en un proceso denominado «transferencia de masa».

«Los expertos han desarrollado ideas inteligentes para mejorar la transferencia de masa a canales de microescala, pero cuando las partículas se acercan al sensor de la superficie, les separa una pequeña brecha de líquido que genera una creciente resistencia hidrodinámica», prosigue Yong Zeng.

Para superar este problema, su equipo diseñó una «estructura nanoporosa tridimensional» que «puede secar el líquido en esa brecha» para fijar las partículas a la superficie, donde «las sondas pueden reconocerlas y capturarlas».

«Si tienes un fregadero de cocina lleno de agua con muchas bolas flotando en la superficie, cómo se consigue que todas las bolas entren en contacto con el fondo del fregadero para que las analice un sensor. La manera más fácil es drenando el agua», expone Yong Zeng.

Los expertos probaron el funcionamiento de este dispositivo en muestras de pacientes con cáncer de ovarios y constataron que el chip puede detectar la presencia de cáncer en una cantidad minúscula de plasma.

«Este área de estudio es especialmente importante para cánceres como el cervical, dado que a un gran número de mujeres se les diagnostica en un estado avanzado, cuando, tristemente, la enfermedad es ya casi incurable», indica Andrew Godwin, del Centro de Cáncer de la Universidad de Kansas.

Godwin resalta que la colaboración con el equipo de Yong Zeng «sigue dando frutos» en un campo crucial para la investigación y tratamiento del cáncer, como es el desarrollo de «herramientas innovadoras de detección temprana».

Asimismo, los expertos destacan «la simplicidad» y el «bajo coste» de este «chip de microfluidos», que podría «ser útil para detectar un gran número de otras enfermedades», tras demostrar su eficacia en este estudio de «modelos de cáncer de ovarios».

«Casi todos los mamíferos liberan exosomas, por lo que esta aplicación no solo se limita al cáncer cervical u otros tipos. Estamos trabajando con personas para detectar enfermedades neurodegenerativas, por ejemplo», concluye Yong Zeng.