El análisis de sangre ‘Lab-on-a-chip’ podría detectar el cáncer de mama temprano
Una imagen de uno de los micropatrones probados en el chip EV-CLUE. Crédito: P. Zhang et al., Science Translational Medicine (2020)
Un «laboratorio en un chip» de vanguardia se ha mostrado prometedor en la detección temprana de cánceres de mama y tumores que se han desarrollado en otras partes del cuerpo .
Aproximadamente del tamaño de un portaobjetos de microscopio de vidrio, el EV-CLUE utiliza nanotecnología para bombear una pequeña cantidad de sangre a ocho canales minúsculos equipados para detectar diferentes marcadores de cáncer, explicó el coinvestigador Liang Xu, profesor de biociencia molecular en la la Universidad de Kansas.
¿Qué tan pequeño? El EV-CLUE requiere alrededor de 2 microlitros de sangre para realizar un escaneo, dijo Xu. Una gota de sangre típica contiene 50 microlitros.
Xu y sus colegas probaron su lab-on-a-chip equipando uno de sus canales para buscar MMP14, una enzima liberada por tumores que se ha relacionado con progresión del cáncer. La enzima ataca a las células sanas de maneras que parecen promover la propagación del cáncer.
En las primeras pruebas centradas en MMP14, el dispositivo detectó cáncer de mama metastásico o en estadio temprano con una precisión del 97 % en un primer grupo de 30 personas y el 93% en un segundo grupo de 70 personas.
«Esta tecnología altamente sensible puede detectar signos tempranos de metástasis de cáncer. La detección temprana de metástasis de cáncer es clave para reducir la tasa de mortalidad de mujeres con cáncer de mama «, dijo Xu.
Imagen microscópica de vesículas extracelulares derivadas de células de cáncer de colon capturadas en los micropatrones de la tecnología. Crédito: P. Zhang et al., Science Translational Medicine (2020)
Las probabilidades de supervivencia a largo plazo son altas para las mujeres cuyo cáncer de mama se detecta temprano, anotaron los investigadores. La tasa de supervivencia a cinco años de las mujeres con cáncer de mama localizado es del 99 %, pero solo del 86 % para aquellas cuyo cáncer se ha propagado a los ganglios linfáticos y del 27 % si los tumores han aparecido en partes remotas del cuerpo.
El problema es que una vez que el cáncer de mama ha migrado fuera de su ubicación original, las células cancerosas pueden esconderse sin ser detectadas en otras partes del cuerpo, dijo Xu. Esta tecnología podría erradicar esos tumores ocultos.
Esta nueva tecnología es uno de los muchos esfuerzos para desarrollar una «biopsia líquida» que usaría análisis de sangre para detectar el cáncer, dijo el Dr. Bill Cance, director médico y científico oficial de la Sociedad Estadounidense del Cáncer.
Los tumores arrojan muchos tipos diferentes de sustancias químicas y materia al torrente sanguíneo, y estos signos reveladores podrían ayudar a detectar el cáncer que aún no está avanzado.
«Esto es prueba de principio de que tiene potencial», dijo Cance sobre los primeros resultados de EV-CLUE. «Pero al igual que otras tecnologías nuevas, se necesitarán muchos pacientes para validarlo».
El chip EV-CLUE es un dispositivo de múltiples capas construido apilando dos placas de polidimetilsiloxano (PDMS) en un portaobjetos de vidrio. . La losa superior de PDMS está microfabricada con una red de válvulas de presión/vacío y una bomba que controla el circuito de ocho microrreactores paralelos grabados en la delgada capa media de PDMS. Los microrreactores y los canales de conexión se visualizan llenándolos con colorante alimentario azul. El portaobjetos de vidrio inferior está modelado con estructuras de nanopartículas y recubierto con anticuerpos para capturar vesículas extracelulares. Crédito: Foto de Yong Zeng
Una biopsia líquida de este tipo podría suplantar algún día a las mamografías como la herramienta de detección inicial para el cáncer de mama, si se demuestra mediante pruebas rigurosas que es precisa, dijo Cance.
» debe ser lo más preciso posible al 100 %», dijo Cance. «Dicho esto, si un paciente pudiera hacerse un análisis de sangre que pudiera detectar si tiene cáncer y en qué etapa, sería una herramienta de detección muy útil».
Al contar con un análisis de sangre de este tipo, los médicos podría usar mamografías solo después de que se haya detectado el cáncer, para confirmar los resultados de la prueba y encontrar la ubicación del tumor, dijo Cance.
Los chips EV-CLUE se crean usando una impresora 3-D, en un proceso que podría distribuirse ampliamente y de manera asequible, dijo Xu. Agregó que usar los chips sería «mucho más barato que una mamografía».
Los chips tampoco se limitarían a la detección del cáncer de mama. Los investigadores acaban de comenzar una prueba inicial para ver si EV-CLUE también puede detectar el cáncer de pulmón, dijo Xu.
La foto digital de un chip EV-CLUE resalta los colores iridiscentes variables que muestra la micromatriz de 3D en forma de S. rayas onduladas modeladas dentro de cada microrreactor. Estas microfranjas se autoensamblaron a partir de nanopartículas uniformes, que crean una nanoestructura empaquetada regularmente que provoca la dispersión e interferencia de la luz para intensificar diferentes colores en ciertos ángulos, de manera similar a la iridiscencia de los ópalos naturales. Crédito: Foto de Yong Zeng
«Esto no se limita al cáncer de mama», dijo Xu. «MMP14 existe en muchos, muchos otros tipos de cáncer».
Los primeros resultados del EV-CLUE se publicaron el 10 de junio en la revista Science Translational Medicine.
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La mamografía temprana reduce el riesgo de desarrollar cáncer de mama fatal Más información: Peng Zhang et al. El análisis molecular y funcional de vesículas extracelulares mediante microchips con nanopatrones supervisa la progresión tumoral y la metástasis, Science Translational Medicine (2020). DOI: 10.1126/scitranslmed.aaz2878 Información de la revista: Science Translational Medicine
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Cita: El análisis de sangre ‘Lab-on-a-chip’ podría detectar el cáncer de mama temprano (2020, 11 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/ 2020-06-lab-on-a-chip-blood-breast-cancer-early.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.