Ciencia: pruebas caseras para detectar tumores gracias a sensores moleculares
Diseñado con Inteligencia Artificial por el MIT y Microsoft en Estados Unidos
El sistema permite diseñar pequeñas cadenas de aminoácidos (péptidos) que son cortadas por enzimas hiperactivas específicas (proteasas) en las células tumorales.
La idea de los investigadores es utilizar estos péptidos para recubrir nanopartículas que posteriormente se ingerirían o inhalarían. Una vez dentro del cuerpo humano, podrían actuar como sensores, emitiendo una señal al entrar en contacto con proteasas causantes de tumores en cualquier parte del cuerpo.
Los péptidos escindidos se secretarían en la orina, donde podrían detectarse mediante una tira de papel similar a la de una prueba de embarazo. Dependiendo de las proteasas detectadas, los médicos podrían diagnosticar el tipo específico de cáncer presente.
“Nos centramos en la detección ultrasensible en enfermedades como el cáncer en etapa temprana, cuando la masa tumoral es pequeña, o en las primeras etapas de recurrencia después de la cirugía”, explica Sangeeta Bhatia, experta en ingeniería biomédica del MIT.
Hace más de una década, el laboratorio de Bhatia desarrolló la idea de utilizar la actividad de las proteasas como marcador de cáncer en etapa temprana. El genoma humano codifica unas 600 proteasas, enzimas capaces de atravesar otras proteínas, incluyendo proteínas estructurales como el colágeno.
Suelen ser hiperactivas en las células cancerosas, ya que ayudan a las células a escapar de su ubicación original al atravesar las proteínas de la matriz extracelular, que normalmente las mantiene en su lugar.
La idea de los investigadores era recubrir nanopartículas con péptidos que pudieran ser escindidos por una proteasa específica. Estas partículas podrían entonces ser ingeridas o inhaladas. A medida que viajaban por el cuerpo, si encontraban proteasas relacionadas con el cáncer, los péptidos de las partículas se escindirían.
Esos péptidos se secretarían en la orina, donde podrían detectarse mediante una tira de papel similar a una tira de prueba de embarazo. La medición de estas señales revelaría la hiperactividad de las proteasas en las capas profundas del cuerpo.
“Hemos estado desarrollando la idea de que si se crea un sensor con estas proteasas y se multiplexan, se podrían encontrar señales que indiquen dónde estas proteasas estuvieron activas en las enfermedades. Y dado que la escisión de péptidos es un proceso enzimático, puede amplificar una señal de forma eficaz”, afirma Bhatia.
Los investigadores han utilizado este enfoque para demostrar sensores de diagnóstico para cánceres de pulmón, ovario y colon. (ANSA).
