Desarrollan un biosensor que detecta tumores cerebrales con menos de una gota de sangre

Investigadores del Hospital St. Michael's de Toronto (Canadá) han desarrollado un biosensor que podría ayudar a los médicos a diagnosticar con precisión el cáncer cerebral a partir de una diminuta muestra de sangre.

A pesar de los importantes avances, la mortalidad de los tumores cerebrales sigue siendo elevada, con una tasa de supervivencia a cinco años del 36 por ciento, según el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos.

Un diagnóstico más preciso podría mejorar la situación, pero las biopsias de tejido son invasivas y pueden pasar por alto información importante sobre la composición de un tumor. Los métodos basados en la imagen, por su parte, no ofrecen suficiente sensibilidad y resolución.

Para tratar eficazmente el cáncer cerebral, los médicos necesitan no sólo confirmar la presencia de un tumor maligno, sino también identificar si se originó allí (tumor primario) o se trasladó al cerebro (tumor secundario) desde otros órganos.

Los médicos también necesitan saber en qué parte del órgano se encuentra el tumor. Dado que ninguna técnica de diagnóstico existente puede lograr esta hazaña sin cirugía o una dolorosa punción lumbar, los investigadores querían desarrollar una prueba no invasiva utilizando una pequeña cantidad de suero.

Para ello, utilizaron rayos láser de alta intensidad para formar nanocapas de níquel-óxido de níquel en 3D sobre un chip de níquel. Este proceso dio lugar a un biosensor ultrasensible que les permitió detectar cantidades minúsculas de materiales derivados del tumor, como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, que atravesaron la barrera hematoencefálica hasta llegar a la circulación.

El sensor detectó estos componentes mediante un método conocido como espectroscopia Raman de superficie, que generó perfiles moleculares, o huellas dactilares, para cada muestra. A continuación, los investigadores analizaron estos perfiles con una red neuronal DEEP para encontrar indicios de un tumor cerebral y definir su tipo, así como predecir su ubicación dentro del cerebro.

Con la plataforma de biopsia líquida, los investigadores pudieron detectar el cáncer cerebral a partir de sólo cinco microlitros de suero sanguíneo, y pudieron distinguirlo del cáncer de mama, pulmón y colorrectal con una especificidad y sensibilidad del cien por cien.

Tuvieron un éxito similar a la hora de distinguir los tumores cerebrales primarios de los secundarios que habían hecho metástasis en el 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 una precisión del 96 por ciento.

Según los investigadores, la naturaleza no invasiva de la prueba debería permitir a los especialistas sanitarios controlar el desarrollo del cáncer a lo largo del tiempo para poder tomar mejores decisiones de tratamiento.