Biosensor detecta tumores cerebrales con menos de una gota de sangre

A pesar de los avances significativos, la mortalidad por tumores cerebrales sigue siendo alta, con tasas de supervivencia a cinco años del 36 %. Diagnósticos más precisos podrían mejorar la situación. Para tratar eficazmente el cáncer de cerebro, los médicos necesitan no solo confirmar la presencia de un tumor maligno, sino también identificar si se originó allí (tumor primario) o si se trasladó al cerebro (tumor secundario) desde otros órganos. Los médicos también necesitan saber en qué parte del órgano se encuentra el tumor. Sin embargo, las biopsias de tejido son invasivas y pueden perder información importante sobre la composición de un tumor. Mientras tanto, los métodos basados en imágenes no ofrecen suficiente sensibilidad y resolución. Ahora, los investigadores han desarrollado un biosensor que podría ayudar a los médicos a diagnosticar con precisión el cáncer de cerebro a partir de una muestra de sangre diminuta.

Con el objetivo de desarrollar una prueba no invasiva usando una pequeña cantidad de suero que evitaría una cirugía o una dolorosa punción lumbar, los investigadores del Instituto de Ingeniería Biomédica, Ciencia y Tecnología (I BEST, Toronto, Canadá) usaron rayos láser de alta intensidad para formar nanocapas de óxido de níquel-níquel 3D en un chip de níquel. Este proceso dio como resultado un biosensor ultrasensible que les permitió detectar cantidades diminutas de materiales derivados de tumores, como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, que atravesaron la barrera hematoencefálica hacia la circulación. El sensor detectó estos componentes mediante un método conocido como espectroscopia Raman mejorada en superficie, que generó perfiles moleculares o huellas dactilares para cada muestra. Luego, los investigadores analizaron estos perfiles con una red neuronal DEEP para encontrar evidencia de un tumor cerebral y definir su tipo, así como predecir su ubicación dentro del cerebro.

Imagen: Un nuevo biosensor podría diagnosticar con precisión el cáncer cerebral de la muestra de sangre diminuta (Fotografía cortesía de Unsplash)

Usando la plataforma de biopsia líquida, los investigadores pudieron detectar el cáncer cerebral a partir de solo cinco microlitros de suero sanguíneo y pudieron distinguirlo del cáncer de mama, pulmón y colorrectal con una especificidad y sensibilidad del 100%. Tuvieron un éxito similar al distinguir los tumores cerebrales primarios de los tumores secundarios que habían hecho metástasis al cerebro desde el pulmón o la mama. El análisis del perfil también permitió a los investigadores determinar en cuál de los nueve compartimentos cerebrales residía el tumor con un 96 % de precisión. La naturaleza no invasiva de la prueba debería permitir a los especialistas en atención médica monitorear el desarrollo del cáncer a lo largo del tiempo para que puedan tomar mejores decisiones de tratamiento, dicen los investigadores.

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