Los investigadores prueban cada año miles de posibles medicamentos contra el cáncer de ratones con tumores subcutáneos, pero pocos llegan a los pacientes humanos. En parte, es porque el proceso de encontrar nuevas terapias resulta lento para medir la regresión tumoral del tratamiento farmacológico, ya que tardan semanas en leer una respuesta.
Para ponerle solución a este problema, ingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia y la Universidad de Standford han creado un pequeño dispositivo autónomo con un sensor flexible que se puede adherir a la piel para medir el tamaño cambiante de los tumores.
El dispositivo no invasivo, que funciona con pilas, es sensible a una centésima de milímetro, mide la tensión de la membrana, cuánto se estira o encoge, y puede transmitir los resultados a una aplicación desmartphone de forma inalámbrica y en tiempo real con sólo pulsar un botón.
Hasta ahora, los tumores se medían a mano con calibradores, pero no resultaban tan eficaces. También, se llegan a utilizar enfoques radiológicos, pero en este caso, los aparatos no pueden brindar el tiempo de datos continuos necesarios para la evaluación real.
En términos prácticos, los investigadores afirman que su dispositivo, denominado FAST, por sus siglas en inglés de Flexible Autonomous Sensor measuring Tumors, representa una forma totalmente nueva, rápida, barata, más precisa de probar la eficacia de los medicamentos contra el cáncer. A mayor escala, podría conducir a nuevas y prometedoras direcciones en el tratamiento del cáncer.
El sensor del FAST está compuesto por un polímero flexible y similar a la piel que incluye una capa incrustada de circuitos de oro. Además, está conectado a una pequeña mochila electrónica.
Alex Abramson, primer autor del estudio y reciente posdoctorado en el laboratorio de Zhenan Bao en la Escuela de Ingeniería de Stanford y ahora profesor asistente, ha explicado que “es un diseño engañosamente simple, pero estas pero estas ventajas inherentes deberían ser muy interesantes para las comunidades farmacéutica y oncológica. FAST podría acelerar, automatizar y reducir significativamente el costo del proceso de detección de terapias contra el cáncer”.
TRES AVANCES SIGNIFICATIVOS
Los investigadores afirman que el nuevo aparato ofrece al menos tres avances significativos. En primer lugar, proporciona una monitorización continua, ya que durante el estudio que realizaron en roedores, el sensor está conectado físicamente al ratón y permanece en su sitio durante todo el periodo experimental.
En segundo lugar, el sensor flexible envuelve el tumor y, por tanto, es capaz de medir cambios de forma que son difíciles de discernir con otros métodos.
"FAST podría acelerar, automatizar y reducir significativamente el coste del proceso de detección de terapias contra el cáncer"
En tercer lugar, FAST es autónomo y no invasivo. Está conectado a la piel, como una tirita, funciona con pilas y se conecta de forma inalámbrica. El ratón es libre de moverse sin que el dispositivo o los cables le estorben, y los científicos no necesitan manipular activamente a los ratones tras la colocación del sensor. Además, los paquetes FAST son reutilizables, su montaje sólo cuesta unos 60 dólares y se pueden acoplar al ratón en cuestión de minutos.
El avance está en el material electrónico flexible del FAST. Sobre el polímero similar a la piel se encuentra la capa de oro que, cuando se estira, desarrolla pequeñas grietas que cambian la conductividad eléctrica del material. Si se estira el material, aumenta el número de grietas, lo que hace que también aumente la resistencia electrónica del sensor. Cuando el material se contrae, las grietas vuelven a entrar en contacto y la conductividad mejora.
Sin embargo, el dispositivo pasó también por diferentes obstáculos. El más importante fue la preocupación de que el propio sensor pudiera comprometer las mediciones al aplicar una presión indebida al tumor. Para evitar ese riesgo, adaptaron cuidadosamente las propiedades mecánicas del material flexible a la propia piel para que el sensor fuera tan flexible como la piel real.