Método de biopsia líquida con nanocables para la detección de tumores del sistema nervioso central

Los investigadores han desarrollado un dispositivo esterilizable basado en nanocables que puede extraer de manera eficiente microARN urinarios (miARN) y lo utilizaron como base de un método de biopsia líquida para detectar tumores del sistema nervioso central (SNC).

Los miARN comprenden una clase de fragmentos de ARN de aproximadamente 20 nucleótidos de longitud que bloquean la expresión génica al unirse a moléculas de ARN mensajero de una manera que les impide transmitir las instrucciones de síntesis de proteínas que habían recibido del ADN. Con su capacidad para ajustar la expresión de proteínas a través de interacciones específicas de secuencia, los miARN ayudan a regular el mantenimiento y la diferenciación celular. Además de que los miARN desempeñan un papel esencial en el desarrollo de tumores, se ha asociado la regulación defectuosa de ciertos miARN con muchas enfermedades diferentes, como la demencia y las afecciones cardiovasculares.

No se han desarrollado métodos de biopsia líquida para detectar ácidos nucleicos circulantes de tumores del SNC debido a la presencia de la barrera hematoencefálica, que restringe el intercambio molecular entre el tumor y la circulación general. Además, la recolección de biomarcadores urinarios es difícil y las biopsias líquidas en orina no se han estudiado completamente.

Para resolver estos problemas, los investigadores de la Universidad de Nagoya (Japón), desarrollaron un dispositivo basado en nanocables esterilizable y producible en masa capaz de extraer microARN urinarios de manera eficiente. El dispositivo contenía aproximadamente 100 millones de nanocables de óxido de zinc y era adecuado para uso médico.

Los investigadores utilizaron el dispositivo como base para un método de biopsia líquida para analizar los perfiles de expresión de microARN urinarios de 119 pacientes con tumores del SNC y de 100 individuos control. Los resultados mostraron que este método podía diferenciar a los pacientes de los individuos control con una sensibilidad del 100% y una especificidad del 97%, independientemente de la malignidad y el tamaño de los tumores.

“La orina se puede recolectar fácilmente sin mayor problema para el cuerpo humano”, dijo el autor principal, el Dr. Atsushi Natsume, profesor asociado de neurocirugía en la Universidad de Nagoya. “La biopsia líquida en orina no se había investigado completamente en pacientes con tumores cerebrales, porque ninguna de las metodologías convencionales puede extraer microARN de la orina de manera eficiente en términos de variedades y cantidades. Por lo tanto, decidimos desarrollar un dispositivo capaz de hacerlo. En el futuro, mediante una combinación de inteligencia artificial y telemedicina, las personas podrán conocer la presencia de cáncer, mientras que los médicos podrán conocer el estado de los pacientes con cáncer solo con una pequeña cantidad de su orina diaria”.

El dispositivo de extracción de miARN con nanocables se describió en la edición del 1 de abril de 2021 de la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

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Universidad de Nagoya