Prueba simple de papel analiza muestras de orina para diagnóstico temprano del cáncer

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) desarrollaron un innovador sensor de nanopartículas que podría facilitar el diagnóstico temprano del cáncer a través de una simple prueba de orina. Estos sensores pueden identificar varias proteínas cancerosas y también pueden ayudar a diferenciar los tipos de tumores o medir la respuesta al tratamiento. Cuando las nanopartículas se encuentran con un tumor, liberan secuencias cortas de ADN que aparecen en la orina. El examen de estos "códigos de barras" de ADN puede revelar características específicas del tumor de un paciente. La prueba está diseñada para funcionar con una tira de papel, lo que podría hacerla rentable y ampliamente accesible.

Los investigadores emplearon dos tipos de nanopartículas para su estudio: una partícula a base de polímero aprobada por la FDA para uso humano y un "nanocuerpo", un fragmento de anticuerpo diseñado para acumularse en el sitio del tumor. Una vez que los sensores se secretan en la orina, la muestra se analiza utilizando una tira de papel que reconoce un reportero activado por la enzima CRISPR Cas12a. Si un código de barras de ADN específico está presente en la muestra, Cas12a amplifica la señal, lo que da como resultado una franja oscura visible en la prueba de papel. Estas partículas se pueden diseñar para llevar múltiples códigos de barras de ADN para detectar diferentes actividades de proteasa, lo que permite la detección "multiplexada". Además, el uso de más sensores mejora la sensibilidad y la especificidad, lo que permite que la prueba diferencie entre tipos de tumores con mayor eficacia.

En ensayos con ratones, los investigadores demostraron que un conjunto de cinco códigos de barras de ADN podía diferenciar con precisión los tumores de pulmón de las metástasis de cáncer colorrectal en los pulmones. Su método también podría escalarse para identificar al menos 46 códigos de barras de ADN distintos en una sola muestra utilizando un dispositivo de microfluidos. Dada la importante variabilidad de los tumores humanos, es posible que se requieran más de cinco códigos de barras para uso humano. Para abordar esto, los investigadores han desarrollado un chip de microfluidos capaz de leer hasta 46 códigos de barras de ADN de una sola muestra. Este método de prueba podría emplearse no solo para la detección del cáncer sino también para monitorear la respuesta al tratamiento y la recurrencia. Los investigadores ahora se centran en refinar las nanopartículas y prepararlas para ensayos en humanos.

“Estamos tratando de innovar en un contexto de hacer que la tecnología esté disponible para entornos de bajos y medianos recursos. Poner este diagnóstico en papel es parte de nuestro objetivo de democratizar los diagnósticos y crear tecnologías económicas que puedan brindarle una respuesta rápida en el punto de atención”, dijo Sangeeta Bhatia, profesora John and Dorothy Wilson de Ciencias y Tecnología de la Salud y de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer y del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas del MIT.

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