Investigadores del Hospital St. Michael’s de Toronto (Canadá) han desarrollado un biosensor que podría ayudar a diagnosticar con precisión el cáncer cerebral a partir de una diminuta muestra de sangre.
La mortalidad de los tumores cerebrales continúa siendo elevada, con una tasa de supervivencia a 5 años del 36%, según el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos.
Un diagnóstico más preciso podría mejorar la supervivencia, pero las biopsias de tejido son invasivas y pueden pasar por alto información importante sobre la composición de un tumor; y las pruebas diagnósticas de imagen, no ofrecen suficiente sensibilidad y resolución.
Para tratar el cáncer cerebral con eficacia, los médicos necesitan no sólo confirmar la presencia de un tumor maligno, sino también identificar si se originó en el cerebro (tumor primario) o se trasladó allí desde otros órganos (tumor secundario).
Además, los médicos también necesitan saber en qué parte del órgano se encuentra el tumor. La única técnica de diagnóstico existente que puede lograrlo es la cirugía ouna dolorosa punción lumbar.
Por todas estas razones un grupo de los investigadores querían desarrollar una prueba no invasiva que utilizara una pequeña cantidad de suero.
Comenzaron sirviéndose de rayos láser de alta intensidad para formar nanocapas de níquelóxido de níquel en 3D sobre un chip de níquel. Con ello desarrollaron un biosensor ultrasensible con el que han logrado detectar cantidades minúsculas de materia derivada del tumor, como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, que atravesaron la barrera hematoencefálica hasta llegar a la circulación.
El sensor fue capaz de detectar estos componentes mediante el método de la espectroscopia Raman de superficie, que generó perfiles moleculares, como huellas dactilares, para cada muestra. Después, se analizaron estos perfiles con una red neuronal DEEP learning para hallar indicios de un tumor cerebral y definir su tipo, así como predecir su ubicación dentro del cerebro.
Deep learning es una forma de aprendizaje automático profundo, donde una máquina imita nuestras redes neuronales de un modo artificial, con más de tres capas, que le permiten hacer predicciones con una gran precisión utilizando un conjunto de algoritmos.
Con la plataforma de biopsia líquida, los investigadores pudieron detectar el cáncer cerebral a partir de sólo 5 microlitros de suero sanguíneo, y lo distinguieron del cáncer de mama, pulmón y colorrectal con una especificidad y sensibilidad del 100% .
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 9 compartimentos cerebrales residía el tumor con una precisión del 96 %.
La naturaleza no invasiva de la prueba puede permitir a los especialistas sanitarios controlar el desarrollo del cáncer a lo largo del tiempo para poder tomar mejores decisiones de tratamiento, según los investigadores.
