Científicos del Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard han diseñado un dispositivo portátil que se conecta a un teléfono inteligente y reduce el tiempo necesario para detectar el cáncer a sólo una hora. El dispositivo toma una pequeña muestra de tejido y rápidamente analiza las proteínas indicadoras de cáncer. Cuando el último prototipo fue probado en 50 pacientes con cáncer gástrico, detectó tumores malignos con un 96 por ciento de precisión—mejor que las actuales pruebas de muestreo de tejidos en laboratorio. Los resultados del estudio fueron publicados la semana pasada en Science Translational Medicine.
Hakho Lee, profesor asistente en el Centro para la Biología de Sistemas en el MGH y uno de los autores del estudio, afirma que el dispositivo puede funcionar mejor que los métodos actuales, ya que reduce la posibilidad de errores humanos. Por lo general, los médicos toman una biopsia de un paciente y la envían al laboratorio, donde los patólogos colocan secciones de tejido en placas y las analizan bajo el microscopio. El proceso es lento, y algunas proteínas sospechosas pueden pasar desapercibidas.
"En nuestro diseño, inyectamos todo lo proveniente del paciente en el dispositivo y, a continuación, se nos da un resultado", afirma Lee. Las células cancerosas a menudo secretan proteínas que llevan a cabo las funciones de los tumores, por lo que los investigadores han comenzado a buscar formas de identificar las "firmas" de la proteína como signos de alerta temprana de cáncer. Sin embargo, las proteínas aparecen a menudo en pequeñas cantidades, y son difíciles de detectar. El nuevo dispositivo está programado para detectar las proteínas clave expresadas sobre la superficie de una célula de cáncer.
Lee y sus colegas hicieron un uso innovador de la nanotecnología con el fin de detectar varios tipos de proteínas de cáncer simultáneamente, a partir de una minúscula muestra de tejido. El grupo diseñó un microchip que contiene una solución con nanopartículas magnéticas. Identificaron 11 proteínas normalmente expresadas por cánceres gástricos y adjuntaron un ligando o molécula enlace correspondiente a cada una de las nanopartículas. Después obtuvieron muestras de tejido de 50 pacientes e inyectaron las muestras en el microchip. El dispositivo crea un campo magnético y lo utiliza para determinar qué proteínas se unen a las nanopartículas. El dispositivo necesita detectar sólo cuatro de las 11 proteínas para lograr su tasa del 96 por ciento de precisión, en un proceso que tarda alrededor de una hora.
Lee afirma que el estudio también produjo un nuevo hallazgo importante: después de una hora, las proteínas comenzaron a degradarse rápidamente, y el grupo tuvo mayor dificultad para detectarlas en comparación con muestras frescas. "Esto nos señala que o bien tenemos que fijar la muestra para fijar las proteínas en la superficie celular, o que debería haber un método que pueda ser portátil dentro del ento o clínico para que los médicos puedan obtener muestras y hacer las mediciones sobre el terreno", afirma Lee. Con ese fin, el grupo de Lee ha diseñado el microchip para que se conecte a un teléfono inteligente, el cual, armado con el software, puede analizar los niveles de proteínas y rápidamente ofrecer un diagnóstico junto a la cama del paciente.
James Heath, profesor de química en el Instituto de Tecnología de Califo ia, afirma que el dispositivo es una forma sensible y fácil de usar para el diagnóstico de cáncer, y además puede proporcionar a los investigadores una forma rápida y precisa de detectar otras proteínas de interés.
"A la gente le gustaría hacer diagnósticos a base de proteínas a través de los análisis de sangre", afirma Heath. "Tanto para los análisis de sangre o tejido, la degradación de la muestra a través del tiempo es un problema frecuente. [Este dispositivo] sin duda supera el reto... ya que las mediciones se hacen muy rápidamente después de la biopsia".
El grupo de Lee está adaptando el dispositivo para detectar las proteínas asociadas a la tuberculosis y pronto comenzará unos ensayos clínicos para probar otro prototipo para el cáncer de ovario.