Método basado en CRISPR para análisis de sangre no invasivos ayuda a diagnosticar cáncer en etapa temprana

Los microARN, pequeñas moléculas de ARN que regulan la expresión génica, se han identificado como posibles biomarcadores de cáncer en fluidos humanos como la sangre. Las vesículas extracelulares, partículas diminutas descargadas activamente por las células, transfieren biomoléculas entre células, lo que influye en las funciones celulares y enfermedades. Las células tumorales tienden a liberar estas vesículas con microARN asociados a enfermedades de manera más agresiva, convirtiéndolas en una fuente prometedora para descubrir nuevos marcadores de cáncer. Sin embargo, su aplicación clínica se ha visto limitada por su complejidad y la ausencia de una herramienta lo suficientemente sensible para su detección. Aunque la tecnología CRISPR, una potente herramienta de edición de genes, ha sido reconocida cada vez más como una plataforma potencial para desarrollar nuevos diagnósticos de enfermedades, las pruebas CRISPR anteriores no eran tan sensibles como el estándar de oro RT-qPCR e involucraban reacciones de varios pasos con manipulación manual. Ahora, un nuevo método, llamado "EXTRA-CRISPR", podría representar un método revolucionario en el campo de las pruebas de microARN.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida (Gainesville, FL, EUA) ha desarrollado una estrategia innovadora basada en CRISPR para análisis de sangre no invasivos que podría ayudar a los médicos a diagnosticar el cáncer en etapas más tempranas. El nuevo método, que detecta microARN en vesículas extracelulares, es tan efectivo como las pruebas RT-qPCR ampliamente utilizadas para el diagnóstico del cáncer y se puede combinar con un dispositivo portátil simple para pruebas clínicas en el punto de atención. Con el objetivo de simplificar el flujo de trabajo completo en una configuración de 'un recipiente', los investigadores crearon un método rápido y sensible para detectar microARN que es más simple y reduce el riesgo de contaminación cruzada. El término 'un recipiente' significa que todos los agentes químicos necesarios, excepto la muestra, están almacenados en un solo tubo de ensayo, y solo se necesita agregar la muestra de microARN para que una reacción lleve a cabo el análisis.

Los investigadores decidieron adaptar esta tecnología para el cáncer de páncreas debido a la alta tasa de mortalidad asociada con la enfermedad. Demostraron que la novedosa prueba de un recipiente podría adaptarse a dos métodos de detección comúnmente utilizados para las pruebas en el punto de atención. Usando componentes fácilmente disponibles, incluido un iluminador LED azul, un filtro de plástico y un calentador de tazas de café, primero crearon un prototipo de un dispositivo portátil basado en un teléfono inteligente. Estos componentes se ensamblaron en una parte del cuerpo impresa en 3D y se adjuntó un teléfono inteligente para capturar imágenes de fluorescencia de los viales de prueba después de la reacción para medir los marcadores objetivo. Junto con el detector de fluorescencia, combinaron el ensayo EXTRA-CRISPR con una prueba de tira reactiva de flujo lateral disponible comercialmente para crear un dispositivo de punto de atención sin instrumentos. Ambos métodos de punto de atención se probaron para la detección del cáncer de páncreas y arrojaron resultados de diagnóstico consistentes con los obtenidos con una máquina de PCR de sobremesa. Los investigadores han presentado una solicitud de patente basada en este trabajo para hacer que el ensayo CRISPR de un recipiente y la tecnología de punto de atención sean ampliamente accesibles para la investigación básica y la aplicación clínica.

"Nuestro método es muy prometedor para el diagnóstico de cáncer, como el cáncer de páncreas, cuando se combina con biomarcadores de microARN robustos y para pruebas en el punto de atención", dijo He Yan, Ph.D., investigador postdoctoral que formó parte del equipo. “En el futuro, este método puede combinarse con un dispositivo portátil muy simple y de bajo costo para hacer que la detección del cáncer de páncreas sea más simple pero confiable”.

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Universidad de Florida