Célula cancerosa durante la división celular. Crédito: Institutos Nacionales de Salud
Diagnosticar y tratar el cáncer puede ser una carrera contra el tiempo. En el momento en que se diagnostica la enfermedad en un paciente, con demasiada frecuencia está avanzada y puede diseminarse por todo el cuerpo, lo que reduce las posibilidades de supervivencia. El diagnóstico precoz es clave para detenerlo.
En un nuevo artículo dirigido por Concordia publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics, los investigadores describen un nuevo método de biopsia líquida que utiliza tecnología de laboratorio en un chip que creen que puede detectar el cáncer incluso antes de que se forme un tumor.
Usando partículas magnéticas recubiertas con un agente adhesivo especialmente diseñado, el chip de biopsia líquida atrae y captura partículas que contienen biomarcadores que causan cáncer. Un análisis minucioso puede identificar el tipo de cáncer que portan. Esto, dicen los investigadores, puede mejorar significativamente el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.
Atrapar al mensajero
El chip se dirige a las vesículas extracelulares (EV), un tipo de partícula que es liberada por la mayoría de los tipos de células orgánicas. Los EV, a veces llamados exosomas, son extremadamente pequeños, por lo general miden entre 40 y 200 nanómetros. Pero contienen un cargamento de proteínas, ácidos nucleicos como el ARN, metabolitos y otras moléculas de la célula madre, y son absorbidos por otras células. Si los vehículos eléctricos contienen biomarcadores asociados con el cáncer y otras enfermedades, propagarán su carga tóxica de una célula a otra.
Para capturar exclusivamente los exosomas portadores de cáncer, los investigadores desarrollaron un pequeño chip microfluídico que contiene nanopartículas magnéticas o de oro. recubierto con un polipéptido sintético para actuar como un agente de enlace molecular. Cuando una gota de líquido orgánico, ya sea sangre, saliva, orina o cualquier otra cosa, atraviesa el chip, los exosomas se adhieren a las nanopartículas tratadas. Una vez atrapados los exosomas, los investigadores los separan de las nanopartículas y realizan análisis proteómicos y genómicos para determinar el tipo de cáncer específico.
«Esta técnica puede proporcionar un diagnóstico muy temprano de cáncer que ayudaría a encontrar soluciones terapéuticas y mejorar la vida de los pacientes», dice el autor principal del artículo, Muthukumaran Packirisamy, profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica, Industrial y Aeroespacial y director del Laboratorio de Bio-Microsistemas Ópticos de Concordia.
Alternativas a los sistemas convencionales quimioterapia y cirugías exploratorias
«Las biopsias líquidas evitan el trauma de las biopsias invasivas, que involucran cirugía exploratoria», agrega. «Podemos obtener todos los marcadores y pronósticos del cáncer simplemente examinando cualquier fluido corporal».
Tener un conocimiento detallado de una forma particular de composición genética del cáncer expondrá sus debilidades al tratamiento, señala Anirban Ghosh, co -autor y profesor asociado del laboratorio de Packirisamy. «La quimioterapia convencional se dirige a todo tipo de células y produce efectos secundarios significativos y desagradables», dice. «Con el diagnóstico de precisión que se nos brinda aquí, podemos idear un tratamiento que solo se dirija a las células cancerosas».
El autor principal del artículo es Ph.D. estudiante Srinivas Bathini, cuya formación académica es en ingeniería eléctrica. Dice que el enfoque interdisciplinario de su área de estudio actual ha sido desafiante y gratificante y señala que el potencial de la tecnología podría revolucionar el diagnóstico médico. Los investigadores utilizaron células de cáncer de mama en este estudio, pero están buscando formas de ampliar sus capacidades para incluir una amplia gama de pruebas de enfermedades.
«Quizás algún día este producto pueda estar tan disponible como otros puntos de -dispositivos de cuidado, como pruebas de embarazo caseras», especula.
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La tecnología basada en papel avanza en la detección temprana del cáncer Más información: Srinivas Bathini et al, Chip de biopsia líquida basado en partículas magnéticas para el aislamiento de vesículas extracelulares y caracterización por amplificación génica, Biosensores y Bioelectrónica (2021). DOI: 10.1016/j.bios.2021.113585 Información de la revista: Biosensors and Bioelectronics
Proporcionado por la Universidad de Concordia Cita: Los investigadores desarrollan una nueva forma de encontrar el cáncer en el nanómetro escala (2021, 19 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-cancer-nanometer-scale.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.