MADRID, 2 Abr. (EUROPA PRESS) -
Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un nuevo enfoque para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón: un análisis de orina que puede detectar la presencia de proteínas relacionadas con la enfermedad. Este tipo de prueba no invasiva podría reducir la cantidad de falsos positivos y ayudar a detectar más tumores en las primeras etapas de la enfermedad, según publican en la revista en 'Science Translational Medicine'.
Las personas con alto riesgo de desarrollar cáncer de pulmón, como los fumadores empedernidos, se someten a pruebas de detección de rutina con tomografía computarizada (TC), que puede detectar tumores en los pulmones. Sin embargo, esta prueba tiene una tasa extremadamente alta de falsos positivos, ya que también detecta nódulos benignos en los pulmones.
La detección temprana es muy importante para el cáncer de pulmón, ya que las tasas de supervivencia a cinco años son al menos seis veces más altas en pacientes cuyos tumores se detectan antes de que se propaguen a lugares distantes del cuerpo.
"Si observa el campo del diagnóstico y la terapéutica del cáncer, hay un reconocimiento renovado de la importancia de la detección y prevención tempranas del cáncer. Realmente necesitamos nuevas tecnologías que nos permitan ver el cáncer cuando podamos interceptarlo e intervenir precozmente", explica Sangeeta Bhatia, profesora de Ciencias y Tecnología de la Salud e Ingeniería Eléctrica e Informática y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y el Instituto de Ingeniería y Ciencia Médicas.
Bhatia y sus colegas encontraron que la nueva prueba, que se basa en nanopartículas que pueden inyectarse o inhalarse, podría detectar tumores tan pequeños como 2,8 milímetros cúbicos en ratones.
Durante varios años, el laboratorio de Bhatia ha estado desarrollando nanopartículas que pueden detectar el cáncer al interactuar con enzimas llamadas proteasas. Estas enzimas ayudan a las células tumorales a escapar de sus ubicaciones originales cortando proteínas de la matriz extracelular.
Para encontrar esas proteínas, Bhatia creó nanopartículas recubiertas con péptidos (fragmentos cortos de proteínas) que son blanco de las proteasas ligadas al cáncer. Las partículas se acumulan en los sitios tumorales, donde los péptidos se cortan, liberando biomarcadores que luego se pueden detectar en una muestra de orina.
Su laboratorio ha desarrollado previamente sensores para el cáncer de colon y de ovario, y en su nuevo estudio, los investigadores querían aplicar la tecnología al cáncer de pulmón.
Las personas que reciben un examen de CT y obtienen un resultado positivo a menudo se someten a una biopsia u otra prueba invasiva para buscar cáncer de pulmón. En algunos casos, este procedimiento puede causar complicaciones, por lo que una prueba de seguimiento no invasiva podría ser útil para determinar qué pacientes realmente necesitan una biopsia, dice Bhatia.
"La tomografía computarizada es una buena herramienta que puede ver muchas cosas --reconoce--. El problema es que el 95 por ciento de lo que encuentra no es cáncer, y en este momento hay que hacer una biopsia a demasiados pacientes que dan positivo".
Para personalizar sus sensores para el cáncer de pulmón, los investigadores analizaron una base de datos de genes relacionados con el cáncer llamada Cancer Genome Atlas e identificaron proteasas que abundan en el cáncer de pulmón. Crearon un panel de 14 nanopartículas recubiertas de péptidos que podrían interactuar con estas enzimas.
Luego, los investigadores probaron los sensores en dos modelos diferentes de cáncer en ratones, los cuales están diseñados con mutaciones genéticas que los llevan a desarrollar tumores pulmonares de forma natural. Para ayudar a prevenir el ruido de fondo que podría provenir de otros órganos o del torrente sanguíneo, los investigadores inyectaron las partículas directamente en las vías respiratorias.
Utilizando estos sensores, los investigadores realizaron su prueba de diagnóstico en tres puntos temporales: 5 semanas, 7,5 semanas y 10,5 semanas después de que comenzara el crecimiento del tumor. Para hacer los diagnósticos más precisos, utilizaron el aprendizaje automático para entrenar un algoritmo para distinguir entre datos de ratones que tenían tumores y ratones que no.
Con este enfoque, los investigadores descubrieron que podían detectar tumores con precisión en uno de los modelos de ratones desde las 7,5 semanas, cuando los tumores tenían solo 2,8 milímetros cúbicos, en promedio. En la otra cepa de ratones, los tumores podían detectarse a las 5 semanas. La tasa de éxito de los sensores también fue comparable o mejor que la tasa de éxito de las tomografías computarizadas realizadas en los mismos puntos de tiempo.
Los investigadores también encontraron que los sensores tienen otra capacidad importante: pueden distinguir entre el cáncer en etapa inicial y la inflamación no cancerosa de los pulmones.
La inflamación pulmonar, común en las personas que fuman, es una de las razones por las que las tomografías computarizadas producen tantos falsos positivos.
Bhatia cree que los sensores de nanopartículas podrían usarse como un diagnóstico no invasivo para las personas que obtienen un resultado positivo en una prueba de detección, eliminando potencialmente la necesidad de una biopsia.
Para su uso en humanos, su equipo está trabajando en una forma de partículas que podrían inhalarse como polvo seco o mediante un nebulizador. Otra posible aplicación es usar estos sensores para monitorear qué tan bien responden los tumores pulmonares al tratamiento, como medicamentos o inmunoterapias.
"Un gran próximo paso sería llevar esto a los pacientes que han conocido cáncer y están siendo tratados, para ver si están tomando el medicamento correcto", dice Bhatia.
También está trabajando en una versión del sensor que podría usarse para distinguir entre las formas de neumonía viral y bacteriana, lo que podría ayudar a los médicos a determinar qué pacientes necesitan antibióticos e incluso puede proporcionar información complementaria a las pruebas de ácido nucleico como las que se están desarrollando para Covid -19.
Glympse Bio, una compañía cofundada por Bhatia, también está trabajando en el desarrollo de este enfoque para reemplazar la biopsia en la evaluación de la enfermedad hepática.
