La lucha contra el cáncer de mama ha dado un giro significativo con el desarrollo de un novedoso biosensor que utiliza muestras de saliva para detectar algunos biomarcadores clave.
Este estudio, que representa un avance crucial en la detección temprana, empleó tiras desechables similares a las de detección de glucosa, funcionalizadas para identificar el cáncer de mama. Los resultados son impactantes, con límites de detección de tan solo 1 fg/ml, mucho más bajos que las técnicas convencionales.
El método, que utiliza un sistema de doble pulso sincronizado, logró sensibilidades del sensor de aproximadamente 70/dec y 30/dec para HER2 y CA15-3, respectivamente; la eficacia se destaca aún más por su rápido tiempo de prueba de menos de 15 ms y el mínimo requerimiento de muestra, solo 3 µl de saliva. Este enfoque, además de ser revolucionario en la detección del cáncer de mama, promete simplificar y mejorar las prácticas de salud pública.
La investigación, realizada por la Revista de Ciencia y Tecnología del vacío B, marca un hito en el diagnóstico, proporcionando una esperanza tangible para el futuro de la detección temprana del cáncer de mama.
La realidad del cáncer de mama, con más de 2.3 millones de nuevos casos anuales y 685,000 muertes en 2020, subraya la urgente necesidad de métodos innovadores y eficientes; aunque las técnicas de imágenes y biopsias son procedimientos de referencia, tienen desventajas significativas en términos de costo y accesibilidad. Los biosensores basados en transistores de efecto de campo (FET) representan una alternativa revolucionaria, ofreciendo sensibilidad, rapidez y detección sin etiquetas.
El estudio, que ya ha concluido, se centró en verificar la efectividad del nuevo sensor para detectar la proteína HER2; en las pruebas iniciales, se utilizaron tiras biofuncionalizadas, similares a las utilizadas en las pruebas de glucosa comunes, y se expusieron a proteína HER2 pura en diferentes concentraciones, desde saliva artificial hasta diluciones mínimas de 1 × 10 -15 g/ml en saliva artificial.
Las pruebas demostraron que el sensor logró una sensibilidad excepcional de 70/dec, con un límite de detección (LOD) de 10 -15 g/ml, cuatro órdenes de magnitud por debajo de las técnicas estándar, como la prueba ELISA, que normalmente detecta en el rango de 10 -8 –10 -10 g/ml. Este hito en la sensibilidad significa que el nuevo sensor es capaz de identificar concentraciones extremadamente bajas de proteína HER2.
El proceso de medición, que involucra pulsos eléctricos en la tira reactiva, mostró resultados rápidos y confiables; pues con un tiempo total de medición de 10 pulsos inferior a 15 ms, este enfoque promete aplicaciones prácticas en tiempo real, ideal para entornos de atención médica de punto de servicio. Además, se aseguró la repetibilidad y confiabilidad de los resultados mediante la refinación de la curva a través del promedio de 10 mediciones consecutivas.
El funcionamiento del sensor se basa en el principio de estiramiento y contracción de complejos antígeno-anticuerpo en respuesta a pulsos eléctricos; tal movimiento, similar a resortes dobles, induce alteraciones en la conformación de la proteína, generando un patrón en la forma de onda del voltaje de drenaje. La tendencia mostró cómo el aumento de la concentración de antígeno HER2 provocó una reducción constante en el voltaje de salida del drenaje y, por ende, una disminución en la lectura digital.
Se destacó un método altamente efectivo para la identificación de biomarcadores salivales asociados al cáncer de mama, el innovador enfoque empleó una placa de circuito impreso (PCB) portátil, aplicando pulsos de voltaje sincronizados a una tira reactiva comercial, similar a las utilizadas en las pruebas de glucosa. La PCB, además, desempeñó un papel clave al amplificar la señal detectada mediante el electrodo de drenaje del transistor.
La prueba no invasiva basada en saliva, centrada en los biomarcadores HER2 y CA15-3, ofreció resultados notables en términos de límites de detección (LOD) y sensibilidad. Ambos biomarcadores, HER2 y CA15-3, lograron un LOD excepcional de tan solo 1 fg/ml, superando considerablemente a los kits de ELISA en cuatro órdenes de magnitud; dicho avance en el LOD facilita la identificación precisa de casos HER2 negativos, proporcionando información valiosa para el diagnóstico.
En cuanto a la sensibilidad, se determinó que HER2 alcanzó un impresionante 70 unidades por década, mientras que CA15-3 registró una sensibilidad de 30 unidades por década en proteínas diluidas. Estas relaciones establecidas permiten correlacionar los resultados de las pruebas con concentraciones relativas de proteínas, contribuyendo así a una interpretación más precisa de los resultados.
Además, la prueba no invasiva se llevó a cabo de manera eficiente, realizándose 10 veces en un lapso de 15 milisegundos. El proceso completo de la prueba, desde la aplicación de 3 a 5 microlitros de muestra de saliva en la tira, tomó menos de un minuto. Estos hallazgos subrayan la rapidez y practicidad de esta nueva metodología, allanando el camino para futuras aplicaciones en el campo de la detección temprana del cáncer de mama.
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