Biochips pueden detectar cáncer antes que desarrolle síntomas
Investigadores del Departamento de Energía del Argonne National Laboratory en Estados Unidos han desarrollado un chip que puede salvar vidas por el diagnóstico de ciertos tipos de cáncer, incluso antes de convertirse en pacientes sintomáticos.
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La nueva tecnología, conocida como Biochips, se componen de un centímetro por un centímetro gama, el que abarca varias decenas y varios centenares de "puntos", o pequeñas gotas. Cada una de estas gotas contiene una única proteína, los anticuerpos o de ácido nucleico que se atribuyen a una determinada secuencia de ADN o antígeno.
Un tumor, incluso en sus primeras fases asintomáticas, puede deshacerse de las proteínas que puede encontrar su camino dentro del sistema circulatorio. Estas proteínas activan el sistema inmunológico para poner en marcha la producción de anticuerpos que regulan las proteínas que pertenecen y cuáles no.
"Los anticuerpos son los guardianes de lo que sucede en el cuerpo", dijo Tim Barder, presidente de Eprogen Inc., que tiene la licencia del Argonne la tecnología de biochips para buscar nuevos marcadores biológicos que indican el cáncer.
"Si un cáncer de células produce proteínas aberrantes, entonces es muy probable que el paciente tenga un perfil de anticuerpos que difiere de la de una persona sana. Por lo tanto, se pueden buscar similitudes y diferencias en los perfiles de autoanticuerpos y así encontrar posibles pistas sobre los marcadores que proporcionan indicios de la enfermedad", agregó Barder.
FRACCIONAR PROTEÍNAS
En su búsqueda de indicadores de cáncer, Eprogen utiliza un proceso llamado "fraccionamiento de proteínas 2-dimesional" , el que distingue entre miles de tipos diferentes de proteínas de las células del cáncer, ya sea por su carga eléctrica o su hidrofobicidad.
En el proceso de fraccionamiento 2-D se crean fracciones de 960 proteínas distintas, que luego se organizan en un solo biochip que contiene 96 espacios, formando una pequeña red. Científicos de Eprogen utilizan una sonda de suero o plasma, con los "auto-anticuerpos" producido por el sistema inmunológico de los pacientes con cáncer.
Mediante el uso de los propios auto-anticuerpos de pacientes con cáncer como una herramienta de diagnóstico, los médicos podrán adaptar los tratamientos en base a los autoanticuerpos su perfil. "Esta tecnología es realmente diseñada para aprovechar la información contenida en el paciente por la propia biología", dice Barder. "Lo que hace única esta técnica es que los científicos puedan utilizar la expresión real de la enfermedad del paciente como un medio de obtención de nueva y mejor información de diagnóstico que los médicos puedan utilizar para entender y combatir mejor el cáncer.
"Estamos empezando a ver una forma de desarrollar pruebas y tratamientos para el cáncer en el laboratorio y no en la cama del hospital, en lugar de que sea al revés", añadió.
Según el biólogo Daniel Argonne Schabacker, desarrollador de esta tecnología, estos Biochips ya han mostrado su potencial en el diagnóstico. Además de Eprogen, otras tres empresas han licenciado Biochips. Una de estas empresas, Akonni Biosystems, ya ha realizado docenas de ensayos, que comercializa bajo la marca TruArray. Otra empresa, SafeGuard Biosystems, es dueña de licenciaa para biochips que se usan en diagnóstico veterinario.
Diagnósticos acertados
Cuando un biochip hecho a la medida para detectar enfermedades a las vías respiratorias superiores, se expone a mucosa tomada de la boca del paciente, los patrones de las proteínas o ácidos nucleicos en la matriz causan que los puntos se "prendan" cuando son escaneados y analizados con un computador.
Algoritmos informáticos descifran el patrón de puntos producido por el biochip,con el cual se puede calcular la probabilidad estadística de cada una de las posibles infecciones y proporcionar esa información al médico.
"Supongamos que alguien recurre al hospital y que está enfermo con una infección del tracto respiratorio superior", dijo Schabacker. "En primer lugar un médico va a querer saber si la infección es viral o bacteriana. Idealmente, se podría realizar una sola prueba con la que podrán identificar muy rápidamente exactamente qué enfermedad tiene, dentro docenas de alternativas".
Schabacker, explica que el desarrollo de productos como TruArray pronto permitirán que los médicos puedan diagnosticar rápidamente una serie de enfermedades. Por ejemplo, en las actuales pruebas rápidas para estreptococo realizadas por muchos pediatras y que toman sólo unos minutos, se obtienen muchos falsos negativos, por lo tanto es normal que los médicos envien las muestras para posteriores pruebas más profundas con tal de estar seguros, lo que genera un análisis largo y caro.
"La gran ventaja que ofrece la plataforma TruArray reside en el hecho de que podemos analizar sólo una pequeña muestra para múltiples virus e infecciones bacterianas, al mismo tiempo", dijo Charles Daitch, presidente y director general de Akonni. "Pronto, los médicos ya no necesitarán largos y costosos ensayos, ahora podrán obtener diagnósticos precisos que les permitan proporcionar rápidamente estrategias de tratamiento específicas para cada uno de sus pacientes."
Aunque el análisis de una muestra de un Biochip puede tardar unos 30 minutos, los científicos pueden tener mucho más confianza en la exactitud del diagnóstico, de acuerdo a Schabacker. " Los Biochips nos dan la posibilidad de realizar una prueba que le permite al médico averiguar exactamente lo que está sufriendo en el mismo tiempo que trascurre la consulta", dijo.
Además de permitir a los médicos explicar enfermedades más rápidamente y con mayor autoridad, los Biochips también podrían ser utilizados para los pacientes que presentan síntomas de infecciones mucho más graves, tales como la viruela y el ántrax. Esto se lograría Mediante la adición de un par de gotas más en la serie para que los técnicos de laboratorio prueben para toda una serie de biotoxinas, especialmente las virulentas.
Science Daily
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