Dispositivo novedoso para la biopsia líquida permite la detección y el diagnóstico precoz del cáncer

Un dispositivo nuevo de biopsia líquida se usó para la detección y el diagnóstico temprano del cáncer con el fin de aislar y analizar vesículas extracelulares de tumores de cáncer de mama.

Se ha acumulado evidencia, lo que indica que las vesículas extracelulares (VE) tienen funciones importantes en la progresión tumoral y las metástasis, incluida la remodelación de la matriz a través del transporte de metaloproteasas de la matriz (MMP).

Las proteínas de la familia de las metaloproteinasas de matriz (MMP) participan en la descomposición de la matriz extracelular en los procesos fisiológicos normales, como son el desarrollo embrionario, la reproducción y la remodelación de los tejidos, así como en los procesos de las enfermedades, como la artritis y las metástasis.

Mientras tanto, la relevancia clínica de las VE ha permanecido en gran medida indeterminada, en parte debido a los desafíos en el análisis de estas. Las VE, que contienen ARN, proteínas, lípidos y metabolitos que reflejan el tipo de origen celular, se reconocen cada vez más como vehículos importantes de comunicación entre células y como biomarcadores prometedores de diagnóstico y pronóstico en el cáncer. A pesar de este enorme potencial clínico, la gran variedad de métodos para separar las VE de los biofluidos, proporcionan material de pureza muy variable, y la falta de conocimiento sobre la reproducibilidad metodológica han impedido la entrada de las VE en el ámbito clínico.

Para abrir el potencial clínico para el análisis de las VE, los investigadores de la Universidad de Kansas (Lawrence, EUA), desarrollaron un método generalizado de impresión de inyección de tinta coloidal de alta resolución que permitió la fabricación robusta y escalable de dispositivos con nanopatrones tridimensionales. Estos chips de microfluidos de polidimetilsiloxano/vidrio con nanopatrones (chips EV-CLUE) se usaron para analizar las VE en el plasma. Los chips capturaron las VE que expresaban diferentes marcadores de superficie de interés y midieron la expresión y la actividad de la enzima MMP14 unida a las VE.

El chip EV-CLUE es un dispositivo de múltiples capas construido mediante el apilamiento de dos losas hechas de polidimetilsiloxano (PDMS) sobre un portaobjetos de vidrio. La losa superior de PDMS estaba microfabricada con una red de válvulas de presión/vacío y una bomba que controlaba el circuito de ocho microrreactores paralelos grabados en la capa delgada media de PDMS. El portaobjetos de vidrio inferior se modeló con estructuras de nanopartículas y se recubrió con anticuerpos para capturar vesículas extracelulares.

El análisis de muestras clínicas de plasma mostró que la tecnología EV-CLUE se podía utilizar para la detección del cáncer, incluida la clasificación exacta de controles con edad similar y pacientes con carcinoma ductal in situ, carcinoma ductal invasivo o cáncer de mama metastásico local en una cohorte de entrenamiento (n = 30, 96,7% de exactitud) y una cohorte de validación independiente (n = 70, 92,9% de exactitud).

Los investigadores esperan que su tecnología EV-CLUE proporcione una herramienta de biopsia líquida útil para mejorar el diagnóstico del cáncer y la vigilancia en tiempo real de la evolución del tumor en los pacientes, lo que sería otro paso en el camino hacia una terapia contra el cáncer verdaderamente personalizada.

El dispositivo EV-CLUE fue descrito en la edición digital del 10 de junio de 2020 de la revista Science Translational Medicine.

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Universidad de Kansas