El cáncer de pulmón es la enfermedad oncológica que más muertes produce al año. Cada 20 minutos fallece una persona a causa de este tipo de cáncer en nuestro país. Pese a ello, en los últimos años, gracias a los avances en diagnóstico y tratamiento, se ha constatado una mejora de la supervivencia. En este contexto, una nueva tecnología desarrollada en el MIT, permite diagnosticar cáncer de pulmón inhalando sensores de nanopartículas y realizando posteriormente una prueba de orina que revele si hay algún tumor existente.
El nuevo diagnostico, que podría hacer mucho más accesible la detección de este cáncer en todo el mundo, se basa en nanosensores que pueden administrarse mediante un inhalador o un nebulizador. En el caso de que los sensores encuentran proteínas relacionadas con el cáncer en los pulmones, producen una señal que se acumula en la orina, donde puede detectarse con una simple tira reactiva de papel.
"La epidemiología del cáncer de pulmón a nivel mundial es que está impulsado por la contaminación y el tabaquismo, por lo que sabemos la accesibilidad a este tipo de tecnología podría tener un gran impacto”
En partes del mundo donde hay acceso limitado a la tomografía computarizada (el método más utilizado para la detección del cáncer de pulmón) esta tecnología podría ofrecer una mejora espectacular en la detección de esta enfermedad, especialmente porque los resultados se pueden obtener durante una sola visita.
“En todo el mundo, el cáncer será cada vez más frecuente en los países de ingresos bajos y medios. La epidemiología del cáncer de pulmón a nivel mundial es que está impulsado por la contaminación y el tabaquismo, por lo que sabemos la accesibilidad a este tipo de tecnología podría tener un gran impacto”, indica Sangeeta Bhatia, profesora John and Dorothy Wilson de Ciencias de la Salud y Tecnología y de Ingeniería Eléctrica e Informática del MIT, y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas.
RESULTADOS EN 20 MINUTOS
Estos nanosensores consisten en nanopartículas de polímero recubiertas con un indicador, como si se tratase de un código de barras de ADN, que se escinde de la partícula cuando el sensor encuentra enzimas llamadas proteasas, que a menudo son hiperactivas en los tumores. Estos reporteros eventualmente se acumulan en la orina y se evacuan del cuerpo.
"Mejorar la disparidad de recursos y la inequidad en la detección temprana del cáncer de pulmón"
Las versiones anteriores de los sensores, que apuntaban a otros sitios cancerosos como el hígado y los ovarios, fueron diseñadas para administrarse por vía intravenosa. Sin embargo, en esta ocasión los investigadores querían crear una versión que pudiera inhalarse para facilitar su implementación en los entornos con pocos recursos. “Cuando desarrollamos esta tecnología, nuestro objetivo era proporcionar un método que pueda detectar el cáncer con alta especificidad y sensibilidad, y también reducir el umbral de accesibilidad, de modo que, con suerte, podamos mejorar la disparidad de recursos y la inequidad en la detección temprana del cáncer de pulmón", explica Qian Zhong, científico investigador del MIT.
Para lograrlo, los investigadores crearon dos formulaciones de sus partículas: una solución que se puede aerosolizar y administrar con un nebulizador, y un polvo seco que se puede administrar mediante un inhalador. Una vez que las partículas llegan a los pulmones, se absorben en el tejido, donde encuentran las proteasas que puedan estar presentes. Las células humanas pueden expresar cientos de proteasas diferentes, y algunas de ellas son hiperactivas en los tumores, donde ayudan a las células cancerosas a escapar de sus ubicaciones originales cortando proteínas de la matriz extracelular. Estas proteasas cancerosas escinden los códigos de barras de ADN de los sensores, lo que permite que los códigos de barras circulen en el torrente sanguíneo hasta que se excretan en la orina.
No se requiere pretratamiento ni procesamiento de la muestra de orina y los resultados se pueden leer unos 20 minutos después de obtener la muestra. “Realmente estábamos presionando para que este ensayo estuviera disponible en el punto de atención en un entorno de bajos recursos, por lo que la idea era no realizar ningún procesamiento de muestra, no hacer ninguna amplificación, solo poder colocar la muestra directamente en el papel y leerlo en 20 minutos”, dice Bhatia.
DIAGNÓSTICO PRECISO
Una empresa llamada Sunbird Bio ya ha realizado ensayos de fase 1 con un sensor similar desarrollado por el laboratorio de Bhatia, para su uso en el diagnóstico del cáncer de hígado y una forma de hepatitis conocida como esteatohepatitis no alcohólica (NASH).
"La idea sería que usted venga y luego obtenga una respuesta sobre si necesita una prueba de seguimiento o no, y podríamos incorporar al sistema a pacientes que tienen lesiones tempranas para que puedan recibir cirugía curativa o medicamentos que salven vidas". dice Bhatia.