Análisis de exosomas circulantes usa tecnología de microfluidos

Se ha desarrollado un nuevo método de microfluidos para dinamizar y agilizar la línea de análisis de exosomas integrando el inmunoaislamiento específico y el análisis dirigido de proteínas de los exosomas circulantes.

Los exosomas tumorales han atraído a un interés creciente en el diagnóstico no invasivo del cáncer y el seguimiento de la respuesta al tratamiento, lo que ayudará en el desarrollo de pruebas de sangre para el diagnóstico de la enfermedad, sobre todo cuando la biopsia es difícil, costosa y, a veces, ni siquiera una opción.

Los científicos y los bioingenieros del Centro Médico de la Universidad de Kansas (Kansas City, KS, EUA) idearon un método que permite el aislamiento selectivo de subpoblaciones y la detección cuantitativa de biomarcadores intravesiculares y en la superficie. Esto se puede hacer directamente a partir de una cantidad mínimamente invasiva de muestras de plasma, en un tiempo de aproximadamente 100 minutos con una sensibilidad de detección marcadamente mejorada. La tecnología de microfluidos utiliza una estrategia basada en una perla magnética para integrar y agilizar el análisis multi-etapa de exosomas directamente a partir de plasma humano. En comparación con los microchips de exosomas en la superficie, el método inmunomagnético permite el enriquecimiento de los exosomas capturados y la preparación conveniente de la muestra para la caracterización por microscopía electrónica de transmisión (TEM) además de una mayor eficiencia de captura y análisis de sensibilidad debido a la mayor área de superficie.

Los científicos aplicaron la tecnología para analizar muestras clínicas de plasma, principalmente de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). El prototipo lab-en-un-chip está hecho de un caucho de silicona, ampliamente utilizado, llamado polidimetilsiloxano y utiliza una técnica llamada “immunoasilamiento en-chip”. Para demostrar la capacidad de detectar los patrones de expresión exosomal, asociados con el cáncer, el equipo realizó la cuantificación relativa de cinco subpoblaciones definidas de exosomas por marcadores de superficie individuales mediante TEM. Luego optimizaron el inmunoensayo basado en perlas en chips y la lectura por quimiofluorescencia usando un par emparejado de anticuerpos de captura/detección, un anticuerpo secundario conjugado con una fosfatasa alcalina (AP) y el sustrato, 6,8 difluoro-7-hidroxi-4-metil-cumarina (DiFMUP).

Yong Zeng, PhD, coautor del estudio, dijo: “Nuestra técnica proporciona una plataforma general para la detección de los exosomas derivados de los tumores para el diagnóstico del cáncer. Además del cáncer de pulmón, también hemos hecho el análisis para el cáncer de ovario en este trabajo. En teoría, debería ser aplicable a otros tipos de cáncer. Nuestro objetivo, a largo plazo, es llevar esta tecnología a la investigación clínica de la implicación patológica de los exosomas en el desarrollo de tumores. Este tipo de conocimiento podría ayudar a desarrollar mejores biomarcadores predictivos y una terapia dirigida más eficiente para mejorar el resultado clínico”. El estudio fue publicado en la edición de octubre de 2014 de la revista Lab on a Chip.

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University of Kansas Medical Center