El método fue probado en los gliomas, sin embargo, abre nuevas posibilidades para la detección de otras mutaciones tumorales.
Investigadores de la Universidad de Nagoya han logrado un avance en la detección temprana de tumores cerebrales como los gliomas, mediante el análisis de ADN libre de células en la orina.
Los científicos utilizaron nanocables, capturaron y liberaron cfDNA (ADN libre de células) y pudieron identificar con éxito la mutación IDH1, asociada a los gliomas, un tipo de tumor cerebral. Estos hallazgos mejoran la eficacia de las pruebas de detección de cáncer basadas en muestras de orina.
Pruebas favorecen la detección temprana de los gliomas
Los gliomas, uno de los tumores cerebrales más mortales. A menudo se diagnostican cuando ya han avanzado considerablemente, dificultando su extirpación mediante cirugía.
Estos tumores se detectan típicamente después de la aparición de síntomas como la parálisis de extremidades. Sin embargo, su tiempo de supervivencia es muy reducido, aproximadamente de 12 a 18 meses, por lo cual la detección temprana es fundamental para la los pacientes.
Como muchos pacientes tienen exámenes físicos de rutina en los que dan muestras de orina, estas muestras podrían usarse de manera efectiva para buscar evidencia de tumores cerebrales.
Una característica de los tumores cerebrales es la presencia de cfDNA, que son pequeñas partículas de ADN liberadas a medida que el tumor rejuvenece sus células y elimina las viejas dañadas.
Por lo general, los macrófagos eliminan el cfDNA del huésped, pero en el caso de las células cancerosas, las células se dividen tan rápido que queda un exceso de cfDNA, que se excreta en la orina.
Al respecto, los investigadores afirmaron que, "la detección de estas células como una forma no invasiva de detectar cáncer ha sido aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos. Sin embargo, un cuello de botella importante es la falta de técnicas para aislar cfDNA de manera eficiente de la orina, ya que el cfDNA excretado puede ser corto, fragmentado y de baja concentración".
Logran aislar el ADN libre de células para capturar vesículas extracelulares de cáncer
Para superar este problema, un equipo formado por el profesor Takao Yasui, el profesor Yoshinobu Baba y la investigadora Hiromi Takahashi de la Escuela de Graduados de Ingeniería, junto con el profesor Atsushi Natsume de los Institutos de Innovación para la Sociedad del Futuro de la Universidad de Nagoya, en colaboración con el profesor Takeshi Yanagida de la Universidad de Tokio y el profesor asociado Sakon Rahong del Instituto de Tecnología Ladkrabang de King Mongkut, Tailandia, utilizaron un método de captura y liberación en superficies de nanocables de óxido de zinc (ZnO) para capturar cfDNA y vesículas extracelulares de gliomas.
Se eligió el óxido de zinc porque las moléculas de agua se adsorben en la superficie de los nanocables de ZnO. Estas moléculas de agua luego forman enlaces de hidrógeno con cualquier cfDNA en la muestra de orina. Luego, el cfDNA unido se puede lavar, lo que permite a los investigadores aislar trazas de él en una muestra.
"Tuvimos éxito en aislar cfDNA urinario, lo cual fue excepcionalmente difícil con los métodos convencionales", dijo Yasui. "Aunque en un experimento anterior, demostramos que nuestro nanocable podía capturar vesículas extracelulares de cáncer, que también encontramos en esta muestra; lo sorprendente fue la captura de cfDNA usando una técnica similar", informaron.
"Cuando extrajimos el cfDNA detectamos la mutación IDH1, que es una mutación genética característica que se encuentra en los gliomas. Esto fue emocionante para nosotros, ya que este es el primer informe de la detección de la mutación IDH1 en una muestra de orina tan pequeña como 0,5 ml", añadieron.
Los científicos consideran que esta investigación supera las deficiencias de los métodos utilizados actualmente mediante el uso de técnicas químicas, biológicas, médicas y nanotecnológicas para proporcionar un método de vanguardia para el uso clínico de cfDNA urinario, especialmente como una herramienta analítica para facilitar el diagnóstico temprano de cáncer.
"Aunque probamos gliomas, este método abre nuevas posibilidades para la detección de mutaciones tumorales. Si conocemos el tipo de mutación que debemos buscar, podemos aplicar fácilmente nuestra técnica para detectar otros tipos de tumores, especialmente la detección de aquellos que no se pueden detectar", afirmó Yasui.
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