Part\u00edculas inhalables<\/strong><\/p>\nPara ayudar a diagnosticar el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n lo antes posible, el Grupo de Trabajo de Servicios Preventivos de EE. UU. recomienda que los fumadores empedernidos mayores de 50 a\u00f1os se sometan a tomograf\u00edas computarizadas anuales. Sin embargo, no todas las personas en este grupo objetivo reciben estas exploraciones, y la alta tasa de falsos positivos de las exploraciones puede dar lugar a pruebas invasivas innecesarias.<\/p>\n
Bhatia ha pasado la \u00faltima d\u00e9cada desarrollando nanosensores para su uso en el diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer y otras enfermedades, y en este estudio, ella y sus colegas exploraron la posibilidad de utilizarlos como una alternativa m\u00e1s accesible a la detecci\u00f3n por TC del c\u00e1ncer de pulm\u00f3n.<\/p>\n
Estos sensores consisten en nanopart\u00edculas de pol\u00edmero recubiertas con un indicador, como un c\u00f3digo de barras de ADN, que se separa de la part\u00edcula cuando el sensor encuentra enzimas llamadas proteasas, que a menudo son hiperactivas en los tumores. Estos reporteros eventualmente se acumulan en la orina y se excretan del cuerpo.<\/p>\n
Las versiones anteriores de los sensores, que apuntaban a otros sitios cancerosos como el h\u00edgado y los ovarios, fueron dise\u00f1adas para administrarse por v\u00eda intravenosa. Para el diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer de pulm\u00f3n, los investigadores quer\u00edan crear una versi\u00f3n que pudiera inhalarse, lo que podr\u00eda facilitar su implementaci\u00f3n en entornos de menores recursos.<\/p>\n
\u201cCuando desarrollamos esta tecnolog\u00eda, nuestro objetivo era proporcionar un m\u00e9todo que pueda detectar el c\u00e1ncer con alta especificidad y sensibilidad, y tambi\u00e9n reducir el umbral de accesibilidad, de modo que, con suerte, podamos mejorar la disparidad de recursos y la inequidad en la detecci\u00f3n temprana del c\u00e1ncer de pulm\u00f3n. \", Dice Zhong.<\/p>\n
Para lograrlo, los investigadores crearon dos formulaciones de sus part\u00edculas: una soluci\u00f3n que se puede aerosolizar y administrar con un nebulizador, y un polvo seco que se puede administrar mediante un inhalador.<\/p>\n
Una vez que las part\u00edculas llegan a los pulmones, se absorben en el tejido, donde encuentran las proteasas que puedan estar presentes. Las c\u00e9lulas humanas pueden expresar cientos de proteasas diferentes, y algunas de ellas son hiperactivas en los tumores, donde ayudan a las c\u00e9lulas cancerosas a escapar de sus ubicaciones originales cortando prote\u00ednas de la matriz extracelular. Estas proteasas cancerosas escinden los c\u00f3digos de barras de ADN de los sensores, permitiendo que los c\u00f3digos de barras circulen en el torrente sangu\u00edneo hasta que se excretan en la orina.<\/p>\n
En las versiones anteriores de esta tecnolog\u00eda, los investigadores utilizaron espectrometr\u00eda de masas para analizar la muestra de orina y detectar c\u00f3digos de barras de ADN. Sin embargo, la espectrometr\u00eda de masas requiere equipos que podr\u00edan no estar disponibles en \u00e1reas de bajos recursos, por lo que para esta versi\u00f3n, los investigadores crearon un ensayo de flujo lateral, que permite detectar los c\u00f3digos de barras utilizando una tira reactiva de papel.<\/p>\n
Los investigadores dise\u00f1aron la tira para detectar hasta cuatro c\u00f3digos de barras de ADN diferentes, cada uno de los cuales indica la presencia de una proteasa diferente. No se requiere pretratamiento ni procesamiento de la muestra de orina y los resultados se pueden leer unos 20 minutos despu\u00e9s de obtener la muestra.<\/p>\n
\u201cRealmente est\u00e1bamos presionando para que este ensayo estuviera disponible en el punto de atenci\u00f3n en un entorno de bajos recursos, por lo que la idea era no realizar ning\u00fan procesamiento de muestra, no hacer ninguna amplificaci\u00f3n, solo poder colocar la muestra directamente en el papel. y l\u00e9elo en 20 minutos\u201d, dice Bhatia.<\/p>\n
Diagn\u00f3stico preciso<\/strong><\/p>\nLos investigadores probaron su sistema de diagn\u00f3stico en ratones gen\u00e9ticamente modificados para desarrollar tumores de pulm\u00f3n similares a los observados en humanos. Los sensores se administraron 7,5 semanas despu\u00e9s de que los tumores comenzaron a formarse, un momento que probablemente se correlacionar\u00eda con el c\u00e1ncer en etapa 1 o 2 en humanos.<\/p>\n
En su primera serie de experimentos en ratones, los investigadores midieron los niveles de 20 sensores diferentes dise\u00f1ados para detectar diferentes proteasas. Utilizando un algoritmo de aprendizaje autom\u00e1tico para analizar esos resultados, los investigadores identificaron una combinaci\u00f3n de solo cuatro sensores que se predijo que dar\u00eda resultados de diagn\u00f3stico precisos. Luego probaron esa combinaci\u00f3n en el modelo de rat\u00f3n y descubrieron que pod\u00eda detectar con precisi\u00f3n tumores de pulm\u00f3n en etapa temprana.<\/p>\n
Para su uso en humanos, es posible que se necesiten m\u00e1s sensores para hacer un diagn\u00f3stico preciso, pero eso podr\u00eda lograrse usando m\u00faltiples tiras de papel, cada una de las cuales detecta cuatro c\u00f3digos de barras de ADN diferentes, dicen los investigadores.<\/p>\n
Los investigadores ahora planean analizar muestras de biopsias humanas para ver si los paneles de sensores que est\u00e1n utilizando tambi\u00e9n funcionar\u00edan para detectar c\u00e1nceres humanos. A m\u00e1s largo plazo, esperan realizar ensayos cl\u00ednicos en pacientes humanos. Una empresa llamada Sunbird Bio ya ha realizado ensayos de fase 1 con un sensor similar desarrollado por el laboratorio de Bhatia, para su uso en el diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer de h\u00edgado y una forma de hepatitis conocida como esteatohepatitis no alcoh\u00f3lica (NASH).<\/p>\n
En partes del mundo donde hay acceso limitado a la tomograf\u00eda computarizada, esta tecnolog\u00eda podr\u00eda ofrecer una mejora espectacular en la detecci\u00f3n del c\u00e1ncer de pulm\u00f3n, especialmente porque los resultados se pueden obtener durante una sola visita.<\/p>\n
\"La idea ser\u00eda que usted venga y luego obtenga una respuesta sobre si necesita una prueba de seguimiento o no, y podr\u00edamos incorporar al sistema a pacientes que tienen lesiones tempranas para que puedan recibir cirug\u00eda curativa o medicamentos que salven vidas\". dice Bhatia.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n fue financiada por la Iniciativa contra el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n de Johnson & Johnson, el Instituto M\u00e9dico Howard Hughes, la subvenci\u00f3n (b\u00e1sica) de apoyo del Instituto Koch del Instituto Nacional del C\u00e1ncer y el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental.<\/p>\n<\/p><\/div>\n
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