Diagnosticar y tratar el cáncer puede ser una carrera contra el tiempo. Cuando se diagnostica la enfermedad en un paciente, con demasiada frecuencia está avanzada y puede extenderse por todo el cuerpo, lo que reduce las posibilidades de supervivencia. El diagnóstico temprano es clave para detenerla.
En un nuevo artículo dirigido por Concordia publicado en la revista Biosensores y Bioelectrónica , los investigadores describen un nuevo método de biopsia líquida que utiliza tecnología de laboratorio en un chip que creen que puede detectar el cáncer incluso antes de que se forme un tumor.
Usando partículas magnéticas recubiertas con un agente de unión especialmente diseñado, el chip de biopsia líquida atrae y captura partículas que contienen biomarcadores que causan cáncer. Un análisis detallado puede identificar el tipo de cáncer que portan. Esto, dicen los investigadores, puede mejorar significativamente el cáncerdiagnostico y tratamiento.
Atrapando al mensajero
El chip apunta a las vesículas extracelulares EV, un tipo de partícula que liberan la mayoría de los tipos de células orgánicas. Los EV, a veces llamados exosomas, son extremadamente pequeños, por lo general miden entre 40 y 200 nanómetros. Pero contienen una cargade proteínas, ácidos nucleicos como ARN, metabolitos y otras moléculas de la célula madre, y son absorbidos por otras células. Si los vehículos eléctricos contienen biomarcadores asociados con el cáncer y otras enfermedades, propagarán su carga tóxica de una célula a otra.
Para capturar los exosomas portadores de cáncer exclusivamente, los investigadores desarrollaron un pequeño chip de microfluidos que contiene nanopartículas magnéticas o de oro recubiertas con un polipéptido sintético para actuar como un agente de enlace molecular. Cuando una gota de líquido orgánico, ya sea sangre, saliva, orinao cualquier otro, se pasa por el chip, los exosomas se adhieren a las nanopartículas tratadas. Una vez que los exosomas quedan atrapados, los investigadores los separan de las nanopartículas y realizan análisis proteómicos y genómicos para determinar el tipo específico de cáncer.
"Esta técnica puede proporcionar un diagnóstico muy temprano de cáncer que ayudaría a encontrar soluciones terapéuticas y mejorar la vida de los pacientes", dice el autor principal del artículo, Muthukumaran Packirisamy, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, Industrial y Aeroespacial y director deLaboratorio de Bio-Microsistemas Ópticos de Concordia.
Alternativas a la quimioterapia convencional y las cirugías exploratorias
"Las biopsias líquidas evitan el trauma de las biopsias invasivas, que involucran cirugía exploratoria", agrega. "Podemos obtener todos los marcadores y pronósticos de cáncer con solo examinar cualquier fluido corporal".
Tener un conocimiento detallado de una forma particular de la composición genética del cáncer expondrá sus debilidades al tratamiento, señala Anirban Ghosh, coautor y profesor afiliado del laboratorio de Packirisamy. "La quimioterapia convencional se dirige a todo tipo de células y produce efectos secundarios importantes y desagradablesefectos ", dice." Con los diagnósticos de precisión que se nos brindan aquí, podemos diseñar un tratamiento que solo se dirija a las células cancerosas ".
El autor principal del artículo es el estudiante de doctorado Srinivas Bathini, cuya formación académica es en ingeniería eléctrica. Dice que el enfoque interdisciplinario de su área de estudio actual ha sido desafiante y gratificante y señala que el potencial de la tecnología podría revolucionar los diagnósticos médicos. Los investigadores utilizaroncélulas de cáncer de mama en este estudio, pero están buscando formas de expandir sus capacidades para incluir una amplia gama de pruebas de enfermedades.
"Quizás algún día este producto podría estar tan disponible como otros dispositivos en el punto de atención, como las pruebas de embarazo caseras", especula.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Concordia . Original escrito por Patrick Lejtenyi. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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