Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Yale utilizó nanosensores para medir biomarcadores de cáncer en sangre total por primera vez. Sus hallazgos, que aparecen el 13 de diciembre en la publicación avanzada en línea de Nature Nanotechnology, podrían simplificar drásticamente la forma en que los médicos analizan los biomarcadores de cáncer y otras enfermedades.
El equipo, dirigido por Mark Reed, profesor Harold Hodgkinson de ingeniería y ciencias aplicadas de Yale, y Tarek Fahmy, profesor asociado de ingeniería biomédica y química, utilizó sensores de nanocables para detectar y medir concentraciones de dos biomarcadores específicos: uno para el cáncer de próstata y el otro para el cáncer de mama.
"Los nanosensores han existido durante la última década, pero solo funcionaban en entornos de laboratorio controlados", dijo Reed. "Esta es la primera vez que hemos podido usarlos con sangre completa, que es una solución complicada que contiene proteínas e iones y otras cosas que afectan la detección".
Para superar el desafío de la detección de sangre completa, los investigadores desarrollaron un dispositivo novedoso que actúa como un filtro, capturando los biomarcadores, en este caso, antígenos específicos del cáncer de próstata y de mama, en un chip mientras elimina el resto de la sangre La creación de una acumulación de antígenos en el chip permite la detección hasta concentraciones extremadamente pequeñas, del orden de picogramos por mililitro, con una precisión del 10 por ciento. Esto es el equivalente a poder detectar la concentración de un solo grano de sal disuelto en una gran piscina.
Hasta ahora, los métodos de detección solo han podido determinar si un determinado biomarcador está presente o no en la sangre en concentraciones suficientemente altas para que el equipo de detección proporcione estimaciones fiables de su presencia."Este nuevo método es mucho más preciso en la lectura de concentraciones y depende mucho menos de la interpretación del operador individual", dijo Fahmy.
Además de basarse en interpretaciones algo subjetivas, las pruebas actuales también requieren mucho trabajo. Implican tomar una muestra de sangre, enviarla a un laboratorio, usar una centrífuga para separar los diferentes componentes, aislar el plasma y someterlo a un análisis químico de una hora. Todo el proceso lleva varios días. En comparación, el nuevo dispositivo puede leer las concentraciones de biomarcadores en tan solo unos minutos.
"Los médicos podrían tener estos pequeños dispositivos portátiles en sus oficinas y obtener lecturas casi instantáneas", dijo Fahmy. "También podrían llevarlos al campo y evaluar a los pacientes en el lugar".
El nuevo dispositivo también podría usarse para evaluar una amplia gama de biomarcadores al mismo tiempo, desde el cáncer de ovario hasta las enfermedades cardiovasculares, dijo Reed."La ventaja de esta tecnología es que se necesita el mismo esfuerzo para fabricar un millón de dispositivos que para fabricar solo uno. Llevamos el poder de la microelectrónica moderna a la detección del cáncer".
Los autores del artículo incluyen a Eric Stern, Aleksandar Vacic, Nitin Rajan, Jason Criscione, Jason Park, Mark Reed y Tarek Fahmy (todos de la Universidad de Yale); Bojan Ilic (Universidad de Cornell); David Mooney (Universidad de Harvard).
