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El sensor de saliva detecta cáncer oral
Por primera vez, un sensor óptico, desarrollado por investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), puede medir proteínas en la saliva que están relacionadas con el cáncer oral. El dispositivo es muy sensible, lo que permite a los médicos y dentistas detectar la enfermedad a tiempo, cuando las tasas de supervivencia del paciente son altas.
Analizando saliva: Leyla Sabet, miembro del equipo de investigación de UCLA que construyó el nuevo sensor óptico de proteínas, se sienta frente al dispositivo. Basado en un microscopio confocal, los investigadores están utilizando el sistema ultrasensible para detectar biomarcadores en muestras de saliva que están relacionados con el cáncer oral.
Los investigadores están trabajando actualmente con el Instituto Nacional de Salud (NIH) para llevar la tecnología a pruebas clínicas para que se pueda desarrollar en un dispositivo que se pueda usar en los consultorios de los dentistas. Chih-Ming Ho , científico de UCLA e investigador principal del sensor, dice que es un instrumento versátil y puede usarse para detectar otros biomarcadores específicos de enfermedades.
Cuando se identifica el cáncer oral en sus primeras etapas, la tasa de supervivencia del paciente es de casi el 90 por ciento, en comparación con el 50 por ciento cuando la enfermedad está avanzada, dice Carter Van Waes , jefe de cirugía de cabeza y cuello del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación (NIDCD). La Sociedad Americana Contra El Cáncer estimados que habrá 35,310 nuevos casos de cáncer oral en los Estados Unidos en 2008. Las formas tempranas son difíciles de detectar con solo un examen visual de la boca, dice Van Waes, por lo que los médicos tienen que realizar una biopsia (extraer tejido para analizarlo) o analizar proteínas en sangre.
La detección de biomarcadores de cáncer en la saliva sería una prueba mucho más fácil de realizar, pero también es técnicamente más desafiante: los marcadores de proteínas son más difíciles de detectar en la saliva que en la sangre. Para crear el sensor ultrasensible, los investigadores comenzaron con un sustrato de vidrio recubierto con una proteína llamada estreptavidina que permite que otras biomoléculas se unan al sustrato y entre sí. Luego, los investigadores agregaron una molécula que atraparía y se uniría al biomarcador del cáncer, una proteína en la saliva llamada IL-8 que investigaciones anteriores han demostrado estar relacionadas con el cáncer oral. También agregaron moléculas diseñadas para mantener la superficie del vidrio libre de otras proteínas que podrían enturbiar la detección del biomarcador. Para visualizar las moléculas diana, el equipo de Ho agregó un conjunto de proteínas marcadas con fluorescencia diseñadas para unirse a los marcadores de IL-8 capturados.
Debido a que la saliva tiene una menor concentración de proteínas que la sangre, el equipo necesitaba un método altamente sensible para detectar las proteínas etiquetadas entre el ruido de fondo, moléculas perdidas en la saliva que también son fluorescentes. Entonces, los investigadores usaron un microscopio confocal, un sistema de imágenes que emplea un láser para recolectar la luz generada a partir de una muestra, para analizar la saliva. Ho y su equipo descubrieron que enfocar la luz láser en una parte específica de la muestra daba como resultado una relación señal / ruido más alta, lo que les permitía detectar concentraciones más bajas del biomarcador del cáncer.
De hecho, dice Ho, el dispositivo es 100 veces más sensible que la técnica estándar de detección de proteínas, ELISA. Un proceso más extenso e invasivo, ELISA requiere que las proteínas se purifiquen de la sangre antes de la prueba.
El microscopio confocal es un sofisticado sistema de imágenes en el corazón del trabajo de los investigadores de UCLA y lo que finalmente condujo a la mejora en la detección, dice John McDevitt , profesor de química en la Universidad de Texas, que también trabaja en diagnósticos salivales. El principal desafío al que se enfrenta ahora el grupo de UCLA es cómo utilizar esta técnica fuera de un laboratorio, dice.
Los investigadores de UCLA probaron el sensor óptico de proteínas en 40 pacientes: 20 sujetos sanos y 20 individuos con cáncer oral. Los resultados demostraron una precisión del 95 por ciento, dice Ho. El estudio fue publicado en línea en la revista internacional Biosensores y bioelectrónica .
El nuevo sensor es un paso importante en el diagnóstico de la saliva, un área que se está analizando con mucho cuidado para ver dónde podría ser mejor usar saliva que sangre, dice Spencer Redding , presidente del departamento de ciencia de diagnóstico dental del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas, en San Antonio, que trabaja con McDevitt. Otras posibles aplicaciones de dicha tecnología incluyen la detección de enfermedades cardíacas, enfermedades infecciosas y asma, dice Redding.