Una novedosa herramienta de cribado para el cáncer de cuello uterino
Existen cerca de ciento noventa cepas diferentes del virus del papiloma humano (VPH). No obstante, solo una fracción de ellas puede provocar cáncer de cérvix. La vacunación preventiva contra cuatro cepas del VPH se está empleando cada vez en más países de todo el mundo para erradicar este tipo de cáncer. No obstante, mientras tanto, existe una necesidad inminente de enfoques de diagnóstico sensibles que puedan detectar los virus de alto riesgo en una etapa temprana. El proyecto financiado con fondos europeos CANCER-TECH se centró en desarrollar una nueva plataforma de alta sensibilidad para detectar el VPH con un biopolímero texturizado por láser como sustrato del dispositivo, funcionalizado con nanopartículas. «Queríamos generar un dispositivo ultrasensible capaz de detectar el VPH de alto riesgo», explica el coordinador del proyecto, el profesor Dermot Brabazon. Nueva tecnología para la producción de nanopartículas Los investigadores desarrollaron nanopartículas específicas para diferentes cepas del VPH, especialmente las cepas 16 y 18, responsables de la mayoría de cánceres de cuello uterino. En este contexto, utilizaron la técnica de la ablación con láser pulsado en medio líquido (PLAL), una ruta de síntesis ecológica independiente de cualquier procesamiento químico. Tal como explica el doctor Bagga, el titular de la beca Marie Curie que llevó a cabo el trabajo experimental: «La técnica produce nanopartículas con una actividad superficial mejorada que reducen la cantidad de moléculas de muestra necesaria para una detección satisfactoria». Básicamente, esto mejora el límite y plazo de detección, ofreciendo una prueba de detección ultrasensible y novedosa para el VPH. La PLAL también supera ciertas limitaciones relacionadas con los métodos tradicionales de producción de nanopartículas que pueden obtener una amplia gama de propiedades físicas y químicas e influyen en la eficacia. Además, permite el ajuste detallado del tamaño, composición y estabilidad de las nanopartículas, lo cual ofrece a los investigadores la oportunidad de controlar las propiedades físicas y químicas de las nanopartículas metálicas. El equipo tuvo que afrontar ciertos retos relacionados con la composición de las nanopartículas. Las nanopartículas de oro presentaron mejores propiedades ópticas que las nanopartículas de tamaño similar disponibles en el mercado. Además, también registraron un límite de detección del orden nanomolar (nM) empleando la proteína C reactiva, un biomarcador cardíaco, como molécula modelo. No obstante, estas resultaron ser inestables en medios biológicos y los científicos pasaron a centrarse en el disulfuro de molibdeno como material de los electrodos para desarrollar un sensor electromecánico del VPH, dado que ofrece una mayor superficie que puede mejorar el rendimiento de la biodetección. Una plataforma biomimética específica para el VPH El siguiente paso del proyecto consistió en funcionalizar las nanopartículas generadas con ligandos específicos para el VPH y en fijarlas a una plataforma basada en polímeros biomiméticos. En este contexto, los científicos utilizaron aptámeros de ARN para detectar específicamente diferentes proteínas del VPH. Los estudios de reactividad cruzada demostraron una alta selectividad con posibles especies del VPH interfirientes, demostrando el potencial del enfoque para su uso en dispositivos en los centros de asistencia. Cabe destacar que los aptámeros funcionaron bien en muestras biológicas y con bajas concentraciones objetivo. En conjunto, el proyecto CANCER-TECH realizó una aportación significativa al progreso de la detección inmunológica del cáncer basándose en un novedoso diseño de inmunoensayo integrado en chips. La novedad del enfoque son las nanoestructuras biológicas de alta calidad empleadas para la detección rápida y ultrasensible del VPH. Se prevé que la prueba generada aumente la sensibilidad y especificidad de la detección del VPH, en relación con el estado de la técnica actual. Pensando en el futuro, el profesor Brabazon opina que «la fabricación de dispositivos biomédicos mediante superficies procesadas por láser mejorará numerosas aplicaciones médicas y el diagnóstico».
Palabras clave
CANCER-TECH, VPH, nanopartícula, cáncer de cuello uterino, ablación con láser pulsado en medio líquido (PLAL)
