Desarrollan microchip detecta tipo y severidad del cáncer

Investigadores canadienses han usado nanomateriales para desarrollar un microchip, lo suficientemente sensible, para determinar rápidamente el tipo y severidad del cáncer de un paciente y que la enfermedad pueda ser detectada más temprano para un tratamiento más efectivo.

El proyecto pionero, reportado en la edición de Septiembre 27, 2009 de la revista Nature Nanotechnology prevé una era en la cual los diagnósticos moleculares avanzados se volverán comunes. "Esta innovación notable es una indicación de que una era de nanotecnología está apareciendo”, dijo el Prof. David Naylor, presidente de la Universidad de Toronto (UT; ON, Canadá) y profesor de medicina. Gracias a la amplitud de la experticia aquí en la UT, las colaboraciones entre disciplinas de esta naturaleza hacen posible avances tan famosos”.

El dispositivo nuevo de los investigadores puede detectar fácilmente los biomarcadores firma que indican la presencia del cáncer a nivel celular, a pesar de que estos marcadores biomoleculares--genes que indican formas agresivas o benignas de la enfermedad y diferentes subtipos del cáncer--están presentes típicamente solamente a niveles bajos en muestras biológicas. El análisis se puede completar en 30 minutos, una gran mejora con respecto a los procedimientos diagnósticos existentes que generalmente requieren días.

"Hoy en día, se requiere una pieza llena de computadoras para evaluar una muestra clínicamente relevante de biomarcadores del cáncer y los resultados no están disponibles rápidamente”, dijo la Dra. Shana Kelley, una profesora en la Facultad de Farmacia y la Facultad de Medicina Leslie Dan, quien fue la investigadora principal en el proyecto y una coautora de la publicación. "Nuestro equipo logró medir las biomoléculas en un chip electrónico del tamaño de la punta de su dedo y analizar la muestra en media hora. La instrumentación requerida para este análisis se puede contener en una unidad del tamaño de un BlackBerry”.

La Dra. Kelley, junto con el profesor de ingeniería, el Dr. Ted Sargent, un colega coinvestigador principal y el Director de Investigación Canadá en Nanotecnología en la UT, y un equipo interdisciplinario del Hospital Princesa Margaret y la Universidad de la Reina (Toronto, ON, Canadá), encontraron que los sensores eléctricos, de metal plano, tradicionales, eran inadecuados para detectar los biomarcadores específicos del cáncer. En lugar de eso, diseñaron y fabricaron un chip y lo decoraron con alambres del tamaño de un nanómetro.

"Unir el ADN, la molécula de la vida con chips electrónicos miniaturizados, veloces, es un ejemplo de convergencia interdisciplinaria”, dijo el Dr. Sargent. "Al trabajar con investigadores excepcionales en nanomateriales, ciencias farmacéuticas e ingeniería electrónica, logramos demostrar que la integración controlada de nanomateriales produce una gran ventaja en la detección y análisis de la enfermedad”.

La velocidad y exactitud suministrada por el dispositivo es una noticia bienvenida para los investigadores del cáncer. "Dependemos de la medición de los biomarcadores para detectar el cáncer y saber si los tratamientos están funcionando”, anotó el Dr. Tom Hudson, presidente y director científico del Instituto Ontario para la Investigación del Cáncer. "El descubrimiento por la Dra. Kelley y su equipo ofrece la posibilidad de una tecnología más rápida y rentable que podría ser usada en cualquier parte, acelerando el diagnóstico y ayudando a suministrar un tratamiento más dirigido al paciente.

La plataforma de microchips de los investigadores ha sido ensayada en el cáncer de próstata como se describe en un estudio reciente publicado en ACS Nano y modelos de cáncer de cabeza y cuello. Podría ser usada potencialmente para diagnosticar y evaluar otros cánceres así como enfermedades infecciosas como el VIH y el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) y la gripe H1N1.

"El sistema desarrollado por el equipo Kelley/Sargent es una tecnología revolucionaria que nos permitiría rastrear los biomarcadores que podrían tener una relevancia significativa en el cáncer con una combinación de velocidad, sensibilidad y exactitud que no están disponibles con ninguna tecnología actual”, dijo el Dr. Fei-Fei Liu, un radio-oncólogo en el Hospital Princesa Margaret y jefe de la División de Oncología Molecular Aplicada, en Instituto Ontario de Cáncer. "Este tipo de método podría tener un gran impacto en el manejo futuro de nuestros pacientes de cáncer”.

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University of Toronto