Pruebas de orina pueden detectar tumores cerebrales usando nanocables para capturar ADN del cáncer

Los tumores cerebrales generalmente se examinan solo después de que aparecen síntomas como parálisis de las extremidades en el paciente. Para cuando se detectan, por lo general están tan avanzados que la extirpación quirúrgica plantea un desafío importante. Entre estos tumores, los gliomas son particularmente letales, con tasas de supervivencia promedio que oscilan entre 12 y 18 meses. En consecuencia, la detección temprana es vital para mejorar las posibilidades de supervivencia del paciente. Dado que los pacientes proporcionan regularmente muestras de orina durante los exámenes físicos de rutina, estas podrían servir potencialmente como una fuente crucial para identificar signos de tumores cerebrales. Una característica de los tumores cerebrales es la presencia de ADN libre circulante (cfDNA), fragmentos diminutos de ADN liberados durante el proceso de renovación celular del tumor y la eliminación de células viejas y dañadas. Aunque los macrófagos del cuerpo normalmente eliminan el cfDNA, la rápida división celular en el cáncer da como resultado un exceso de cfDNA, que termina en la orina. Sin embargo, la falta de técnicas para aislar eficientemente el cfDNA de la orina plantea un desafío, ya que el cfDNA excretado puede ser corto, fragmentado y de baja concentración.

Investigadores de la Universidad de Nagoya (Nagoya, Japón) ahora han desarrollado una tecnología para capturar y liberar cfDNA de la orina utilizando superficies de nanocables. A través de esta extracción de ADN, lograron detectar la mutación IDH1, una mutación genética distintiva asociada con los gliomas. Este descubrimiento mejora la eficacia de las pruebas de detección de cáncer usando orina. Los científicos emplearon una estrategia de captura y liberación utilizando superficies de nanocables de óxido de zinc (ZnO) para recolectar cfDNA y vesículas extracelulares de gliomas. Eligieron ZnO debido a su capacidad para absorber moléculas de agua en sus superficies de nanocables, que luego forman enlaces de hidrógeno con cualquier cfDNA presente en la muestra de orina. El cfDNA unido se puede eliminar posteriormente,permitiendo a los investigadores aislar incluso cantidades mínimas de una muestra. Esta técnica demostró ser un éxito extraordinario.

"Tuvimos éxito en el aislamiento de cfDNA urinario, lo que fue excepcionalmente difícil con los métodos convencionales", dijo el profesor Takao Yasui, miembro del grupo de investigación. “Aunque en un experimento anterior, demostramos que nuestro nanocable podía capturar vesículas extracelulares de cáncer, que también encontramos en esta muestra; lo sorprendente fue la captura de cfDNA utilizando una técnica similar. Cuando extrajimos el cfDNA, detectamos la mutación IDH1, que es una mutación genética característica que se encuentra en los gliomas. Esto fue emocionante para nosotros, ya que este es el primer informe de la detección de la mutación IDH1 en una muestra de orina tan pequeña como 0,5 ml”.

“Esta investigación supera las deficiencias de los métodos utilizados actualmente mediante el uso de técnicas químicas, biológicas, médicas y nanotecnológicas para proporcionar un método de vanguardia para el uso clínico de cfDNA urinario, especialmente como una herramienta analítica para facilitar el diagnóstico temprano de cáncer”, dijo Yasui. “Aunque probamos gliomas, este método abre nuevas posibilidades para la detección de mutaciones tumorales. Si conocemos el tipo de mutación a buscar, podemos aplicar fácilmente nuestra técnica para detectar otros tipos de tumores, especialmente la detección de aquellos que no se pueden aislar por métodos convencionales”.

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Universidad de Nagoya