Sensor de saliva con IA permite detección precoz del cáncer de cabeza y cuello

La detección precoz del cáncer de cabeza y cuello sigue siendo difícil porque la enfermedad produce pocos o ningún síntoma en sus primeras etapas, y las lesiones a menudo se encuentran en zonas profundas de la cabeza o el cuello, donde la biopsia o la endoscopia pueden resultar complicadas. Ahora, investigadores han desarrollado una plataforma de sensores de saliva con inteligencia artificial (IA) capaz de identificar cambios metabólicos relacionados con el cáncer con una precisión del 98 % a partir de una sola gota de saliva.

El sistema fue creado mediante una colaboración entre la Universidad de Corea (Seúl, Corea del Sur) y el Hospital Santa María de Seúl, perteneciente a la Universidad Católica de Corea (Seúl, Corea del Sur). Sus investigadores aunaron conocimientos en ingeniería biomédica, espectroscopia y diagnóstico clínico para desarrollar la plataforma. La tecnología funciona detectando componentes del cáncer de cabeza y cuello en los metabolitos infiltrantes presentes en la saliva.

Los investigadores analizaron estos metabolitos mediante espectroscopia Raman, que identifica estructuras moleculares según la dispersión de la luz al incidir sobre una sustancia. Posteriormente, algoritmos de IA separaron y clasificaron las señales mixtas resultantes, lo que permitió detectar marcadores específicos del cáncer en la saliva, una sustancia mucho más compleja que la sangre. La plataforma utiliza una nanoestructura especializada basada en grafeno, en la que las partículas de oro crecen a lo largo de arrugas microscópicas, formando una superficie similar a la del coral. Esta configuración amplifica las señales Raman y concentra los componentes de la saliva, lo que mejora aún más la sensibilidad de detección.

En el estudio, se analizaron muestras de saliva (descritas como muestras de acupuntura en el texto original) de 50 personas, incluyendo participantes sanos y pacientes con cáncer de cabeza y cuello. La plataforma identificó 15 nuevos biomarcadores asociados con la presencia y progresión de la enfermedad. Distinguió las muestras cancerosas de las no cancerosas con una precisión del 98 %, demostrando que los cambios metabólicos vinculados al cáncer de cabeza y cuello pueden identificarse de forma fiable mediante una prueba sencilla y no invasiva.

Los investigadores señalan que este enfoque podría convertirse en una herramienta de diagnóstico clínicamente aplicable, utilizable en hospitales y centros de cribado. Sus posibles aplicaciones van más allá del cáncer de cabeza y cuello, ya que los diagnósticos basados en saliva se están expandiendo rápidamente a nivel mundial. La capacidad de la plataforma para detectar cambios metabólicos sutiles sugiere futuras posibilidades para la detección de diversas enfermedades y el descubrimiento de nuevos biomarcadores en múltiples campos clínicos.

"Este estudio constituye la primera plataforma de campo del mundo para el diagnóstico precoz no invasivo del cáncer de cabeza y cuello mediante el análisis de cambios metabólicos invasivos", afirmó el profesor Ho-sang Jeong, autor principal del estudio. "En el futuro, podrá utilizarse para el diagnóstico precoz de diversas enfermedades y el descubrimiento de nuevos biomarcadores".

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Universidad de Corea
Hospital Santa María de Seúl