(Madrid).- Se espera que el cáncer de páncreas se convierta en el segundo cáncer más mortal en los Estados Unidos para el año 2030.

Es difícil de curar porque generalmente no se descubre hasta que haya alcanzado una etapa avanzada. Pero una nueva prueba de diagnóstico desarrollada por investigadores de la Universidad de California en San Diego muestra una promesa para detectar la enfermedad antes.

La prueba, que se encuentra en la etapa de prueba de concepto, puede detectar rápidamente una gota de sangre en busca de biomarcadores de cáncer de páncreas . Puede proporcionar resultados en menos de una hora. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista ACS Nano .

"Un paso importante para poder curar enfermedades que surgen de la nada, como el cáncer de páncreas, es la detección temprana", dijo el primer autor Jean Lewis, científico asistente del proyecto en el Departamento de Nanoingeniería de la Universidad de California en San Diego.

"Nos imaginamos que en el futuro, los médicos podrían realizar este tipo de prueba con un dedo rápido para diagnosticar a los pacientes que aún no saben que tienen la enfermedad".

Los análisis de sangre para la detección temprana del cáncer, conocidos como biopsias líquidas, son un tema candente en la investigación. Tienen el potencial de detectar el cáncer desde el principio sin tener que realizar procedimientos quirúrgicos invasivos como las biopsias de tumores. Para detectar el cáncer de páncreas en la sangre, los investigadores están desarrollando nuevos métodos que implican la recolección y el análisis de estructuras biológicas de nano tamaño llamadas exosomas, que se liberan de todas las células del cuerpo, incluidas las células cancerosas. Los exosomas contienen proteínas y material genético que pueden servir como biomarcadores para detectar cánceres.

Pero debido a que los exosomas son tan pequeños y frágiles, son difíciles de aislar de la sangre [VIDEO]. Los métodos actuales para extraer exosomas requieren mucho tiempo y requieren que las muestras de sangre se pretraten o diluyan antes de su uso.

La prueba desarrollada por investigadores de UC

San Diego utiliza un sistema basado en chips electrónicos para extraer exosomas directamente de la sangre en minutos. "Podemos usar solo una gota de sangre tal como está, no se requiere procesamiento adicional", dijo Lewis. "También podemos analizar los exosomas allí mismo en el lugar y mostrar si contienen alguno de los biomarcadores del cáncer que estamos buscando".

Lewis trabajó en este proyecto como parte de una colaboración interdisciplinaria entre investigadores de nanotecnología de la Facultad de Ingeniería UC San Diego Jacobs y médicos en el Moores Cancer Center en UC San Diego Health. La colaboración está dirigida por Michael Heller, profesor emérito de nanoingeniería de la Facultad de Ingeniería de UC San Diego Jacobs, que ahora se encuentra en el Instituto de Cáncer Knight de la Universidad de Salud y Ciencia de Oregón.

"La innovación de este trabajo es que esencialmente combina todos los pasos largos y complejos de preparación de muestras, aislamiento de exosomas e interpretación final del ensayo requerida por otras plataformas en un único dispositivo de" muestra a respuesta "sin fisuras", dijo Heller. "Hemos desarrollado una plataforma prototipo que tiene el potencial de traducirse en un dispositivo portátil, rápido y relativamente económico para pruebas de detección de cáncer de páncreas".

Solo toma una gota

La prueba es simple. Aplique una gota de sangre en un pequeño chip electrónico, encienda la corriente, espere varios minutos, agregue etiquetas fluorescentes y observe los resultados bajo un microscopio. Si una muestra de sangre resulta positiva para el cáncer de páncreas, aparecerán círculos fluorescentes brillantes.

"Esta prueba podría usarse como una estrategia de cribado primaria para identificar a los pacientes que posteriormente necesitarían someterse a métodos diagnósticos más costosos e invasivos, como una tomografía computarizada, resonancia magnética o endoscopia", dijo la Dra. Rebekah White, oncóloga quirúrgica y profesora asociada de cirugía en Moores Cancer Center.

El chip utilizado en esta prueba funciona mediante la aplicación de una corriente eléctrica alterna, que extrae selectivamente partículas de nanopartículas como exosomas de la sangre y las deposita en pequeños electrodos en la superficie del chip. Las partículas de sangre más grandes se eliminan mientras que las más pequeñas, como los exosomas, se quedan atrás. Luego, los investigadores aplican anticuerpos marcados con fluorescencia que se dirigen específicamente a dos biomarcadores de proteínas para el cáncer de páncreas: glipicano-1 y CD63. Si estos biomarcadores están presentes, los círculos de colores brillantes donde se unen los anticuerpos se pueden ver bajo un microscopio, lo que indica un resultado positivo. Todo este proceso se puede hacer en menos de una hora.

Hasta ahora, el equipo solo ha probado este sistema en una pequeña muestra de pacientes. En un estudio de validación inicial en un grupo de 31 pacientes, el chip fue capaz de marcar las muestras de sangre de 20 pacientes con cáncer de páncreas de los de 11 pacientes sin cáncer.

Trabajando hacia la detección temprana

El equipo advierte que los niveles de biomarcadores examinados en este estudio podrían no representar a los que están en etapa inicial de cáncer. "¿Qué tan pequeños son estos niveles de biomarcadores entre cáncer de etapa 0 y estadio 1? ¿Y cómo podemos hacer que nuestra tecnología sea lo suficientemente sensible como para detectar estas cantidades? Estamos haciendo más investigaciones para manejar estas cuestiones", dijo Heller.

Los próximos pasos también incluyen estudios sobre un tamaño de muestra más grande, el cribado de más muestras de pacientes en diversas etapas del cáncer y la optimización y validación de esta tecnología para la detección precoz del cáncer. "Un desafío al hacer estos estudios es obtener muestras de sangre en etapas tempranas, cuando los pacientes ni siquiera saben que aún tienen la enfermedad", dijo Lewis.

"El trabajo futuro implicaría obtener muestras de sangre de pacientes que tienen factores de alto riesgo para el cáncer de páncreas-diabetes de nueva aparición o antecedentes familiares, tabaquismo u obesidad-y ​​continuar el muestreo de su sangre durante un período prolongado de tiempo. posteriormente diagnosticados, podemos volver atrás y analizar sus muestras de sangre previas al diagnóstico para ver qué tan temprano podemos detectar biomarcadores del cáncer ", dijo White.

Los investigadores también están explorando otros biomarcadores basados ​​en sangre, además de glypican-1 y CD63, para mejorar la precisión y la sensibilidad de este sistema para la detección del cáncer de páncreas.

La tecnología para el sistema basado en chips fue desarrollada inicialmente por el ex alumno de la Escuela de Ingeniería UC San Diego Jacobs, Raj Krishnan, durante su investigación de doctorado en bioingeniería en el laboratorio de Heller para identificar biomarcadores de cáncer a partir de sangre utilizando corrientes eléctricas alternas. Krishnan cofundó y es CEO de la empresa con sede en San Diego Biological Dynamics, un spinout del laboratorio de Heller que licenció la tecnología en 2010. Desde entonces, Biological Dynamics ha desarrollado nuevos sistemas de diagnóstico basados ​​en chips que usan corrientes eléctricas alternas para aislar nanopartículas, DNA y otras moléculas directamente de sangre y otros biofluidos. En el trabajo actual de ACS Nano , los investigadores de UC San Diego utilizaron la capacidad de aislamiento de exosomas de la tecnología de Biological Dynamics para desarrollar un ensayo personalizado para el cáncer de páncreas detección.

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