Sensor en nariz electrónica detecta los cánceres de ovario y páncreas con exactitud

El cáncer de ovario es un cáncer que se forma en un ovario o sobre él. Da lugar a células anormales que tienen la capacidad de invadir o diseminarse a otras partes del cuerpo. Cuando comienza este proceso, es posible que no se presenten síntomas o solo se presenten síntomas vagos. El cáncer de páncreas surge cuando las células del páncreas, un órgano glandular detrás del estómago, comienzan a multiplicarse sin control y forman una masa.

Todas las células liberan compuestos orgánicos volátiles (COV) que emanan de los fluidos corporales. Las narices electrónicas consisten esencialmente en muestreo del espacio de la cabeza, una matriz de sensores químicos y módulos de reconocimiento de patrones, para generar patrones de señal que se utilizan para caracterizar olores. El sistema de entrega de muestras permite la generación del espacio de cabeza (COV) de una muestra, que es la fracción analizada.

Los biofísicos de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, PA, EUA), demostraron que los COV liberados de los tejidos y el plasma de pacientes con cáncer de ovario son distintos de los liberados de muestras de pacientes con tumores benignas y de controles. Crearon una prueba de detección sensible y específica de alto rendimiento para el cáncer, con base en el análisis de COV utilizando nanosensores novedosos, dirigidos primero a los cánceres con modalidades de detección clínica limitadas. En este estudio, utilizaron estos sensores para diferenciar las características del vapor en muestras de plasma de pacientes con cáncer de ovario y páncreas de muestras benignas y controles.

Los científicos evaluaron la capacidad de la nariz electrónica para diferenciar las características de vapor de las muestras de plasma de 93 personas, incluidas 20 mujeres con cáncer de ovario, 20 mujeres con tumores benignos de ovario y 20 mujeres sin cáncer de la misma edad, además de 13 pacientes con cáncer de páncreas, 10 pacientes con enfermedad pancreática benigna y 10 controles pareados por edad y sexo. Analizaron las muestras utilizando un sistema de olfato nanoelectrónico de 10 canales (“e-nariz”) basado en sensores de vapor de nanotubos de carbono de pared simple decorados con ADN de cadena simple (ADN-NT).

El equipo informó que, en comparación con sus correspondientes muestras benignas y de control, la matriz de sensores de ADN-NT pudo discriminar los COV del cáncer de ovario con un 95% de exactitud y del cáncer de páncreas con un 90% de exactitud. Los algoritmos identificaron correctamente muestras de plasma de pacientes con cánceres de ovario y páncreas en etapa temprana.

Erica L. Carpenter, PhD, profesora asistente y autora del estudio, dijo: “Hemos trabajado en el tema de la detección temprana mediante biopsia líquida durante bastante tiempo, y aunque hemos hecho avances con los enfoques actuales, no se ha logrado una sensibilidad suficiente. Este estudio fue una oportunidad interesante porque es una forma completamente nueva de intentar detectar un tumor temprano, y la esperanza es que proporcione información adicional”.

Los autores concluyeron que los sensores de vapor recubiertos con ADN nano-habilitados pudieron diferenciar el patrón de COV entre muestras de cáncer, benignas y de control, tanto en cáncer de ovario como de páncreas. Los resultados proporcionan una fuerte evidencia de que el cáncer de ovario y el de páncreas alteran el patrón de COV que emana del plasma y brindan optimismo de que se puede lograr un método de diagnóstico basado en la detección de vapor del cáncer de ovario y páncreas. El estudio se presentó en el Congreso Anual de la ASCO (reunión virtual) celebrado del 4 al 8 de junio de 2021.

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Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania