Un dispositivo de diagnóstico inmediato para la detección precoz del cáncer
Teniendo en cuenta que la detección precoz del cáncer es fundamental para la supervivencia, existe una necesidad inminente de contar con herramientas que faciliten los programas de cribado preventivo. Los microARN comprenden una clase de pequeños ARN no codificantes cuya regulaci´pon está alterada en muchas enfermedades humanas, como el cáncer, la diabetes, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, los microARN pueden servir esencialmente como biomarcadores para un diagnóstico rápido de la enfermedad. El proyecto financiado con fondos europeos SAPHELY se dedicó al desarrollo de un dispositivo portátil de diagnóstico inmediato capaz de detectar microARN específicos del cáncer. «Nuestro objetivo era poder detectar el cáncer de forma rápida y ultrasensible mediante el análisis de unas gotas de sangre de los pacientes», explica el coordinador del proyecto, el doctor Jaime García Rupérez. Un diseño innovador y sensible Los investigadores emplearon tecnología nanofotónica para desarrollar los elementos de detección para el cartucho de análisis SAPHELY. Para reconocer oligonucleótidos de secuencia corta con alta sensibilidad, se trabajó en el uso de sondas de baliza moleculares unidas a nanopartículas. La superficie del sensor detectó el desplazamiento de nanopartículas al hibridar los microARN objetivo con la sonda. El uso del cambio conformacional de las sondas de baliza moleculares como mecanismo adicional para modular la respuesta de detección es una de las principales innovaciones del diseño de SAPHELY, que puede utilizarse para aumentar la sensibilidad del sensor. El dispositivo de diagnóstico inmediato SAPHELY también incluye los pasos necesarios para extraer los microARN objetivo de la muestra de sangre del paciente antes de que pueda detectarlos con el chip sensor nanofotónico. «La ventaja del enfoque SAPHELY es que evita el uso de métodos complejos de amplificación basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o procesos de etiquetado, que son difíciles de aplicar en el chip», continúa el doctor García Rupérez. Además, el cartucho se opera e interroga automáticamente usando un dispositivo compacto de lectura de sobremesa, que permite prescindir de equipos caros, voluminosos y pesados. Los investigadores de SAPHELY trabajaron con cáncer de mama, próstata, pulmón y colorrectal para definir paneles reducidos de biomarcadores de microARN para estas variedades de cáncer, con precisiones de diagnóstico superiores al 90 %. El futuro de SAPHELY Hasta ahora la tecnología SAPHELY ha alcanzado un formato casi comercial, con la fabricación de los chips fotónicos y el cartucho en formatos compatibles para la producción en serie. Sus responsables desarrollaron con éxito los pasos necesarios para el análisis de los datos y una plataforma compacta que permite labores de automatización. El dispositivo de diagnóstico inmediato tendrá un bajo coste, lo que ayudará significativamente a poner en marcha programas de cribado masivo. Los investigadores del proyecto se han enfrentado a varios desafíos técnicos asociados con la naturaleza compleja de las muestras de sangre, lo que conduce a interferencias no específicas. El dispositivo prototipo aún no ha alcanzado la sensibilidad necesaria para detectar las concentraciones extremadamente pequeñas de microARN en sangre. A pesar de que la evaluación clínica de la tecnología aún está pendiente, los socios de SAPHELY han asegurado una producción de bajo coste del dispositivo diagnóstico inmediato. Esperan que el prototipo evolucione hasta convertirse en un producto real una vez que se haya optimizado el rendimiento del análisis. El doctor García Rupérez confía en que «el dispositivo SAPHELY tendrá un gran impacto en el diagnóstico del cáncer y la gestión clínica, reducirá los costes de los tratamientos y aumentará las tasas de supervivencia». Además, la plataforma puede emplearse en otros campos en los que es necesario detectar sustancias concretas, como en la vigilancia medioambiental, el control de los alimentos o la seguridad química y biológica.
Palabras clave
SAPHELY, cáncer, microARN, diagnóstico inmediato, biomarcador, cartucho, nanofotónico, sonda de baliza molecular
