Una técnica rápida, sensible para descubrir marcadores del cáncer trae biopsia líquida más cercano a clínica

Una técnica rápida, barata con todo sensible para descubrir marcadores del cáncer está trayendo a investigadores más cercano a una “biopsia líquida” - una prueba usando una pequeña muestra de la sangre o del suero para descubrir el cáncer, bastante que el muestreo de tejido invasor usado rutinario para la diagnosis.

Los investigadores en la Universidad de Illinois desarrollaron un método para capturar y para contar microRNAs cáncer-asociados, o los poquitines de las moléculas del mensajero que se exudan de las células y se pueden descubrir en sangre o suero, con la resolución de la único-molécula. Las personas publicaron sus resultados en los procedimientos de la National Academy of Sciences.

Las células cancerosas contienen las mutaciones de gen que les permiten proliferar fuera de mando y evadir el sistema inmune, y algunas de esas mutaciones giran hacia arriba en microRNAs. Hay las moléculas específicas del microRNA cuya presencia y concentración se sabe para ser relacionada con la presencia y la agresividad de tipos específicos de cáncer, así que se conocen como biomarkers que puedan ser la molécula del objetivo para una prueba diagnóstica.”

Brian Cunningham, líder del estudio, profesor de Illinois de eléctrico y ingeniería informática

Cunningham también dirige el micrófono de Holonyak y el laboratorio de la nanotecnología en Illinois.

El grupo de Cunningham desarrolló una técnica nombrada microscopia de la amortiguación Photonic Resonator para capturar y para contar biomarkers del microRNA. En colaboración con profesor Manish Kohli en el centro del cáncer de Moffitt en la Florida, probaron el COCHECITO DE NIÑO en dos microRNAs que son marcadores sabidos para el cáncer de próstata.

Encontraron que era bastante sensible descubrir las pequeñas cantidades que estarían presentes en el suero de un paciente, con todo también bastante selectivo descubrir el marcador entre un cóctel de las moléculas que también estarían presentes en suero.

“Uno de los retos principales de biosensing es mantener sensibilidad y selectividad al mismo tiempo,” dijo a Nantao Li, estudiante de tercer ciclo y co-primer autor. “Usted quisiera fuera bastante sensible descubrir mismo pequeñas cantidades, pero usted no quisiera que tomara cada ARN en la sangre. Usted quisiera que esta serie específica fuera su objetivo.”

El COCHECITO DE NIÑO logra calidades combinando una antena molecular y un sensor cristalino fotónico. La antena empareja muy específicamente a un microRNA señalado y tiene una tapa protectora la cual salga cuando encuentra y ata al biomarker del objetivo. El extremo expuesto de la antena puede entonces atar al sensor, produciendo una señal visible a través de un microscopio.

Cada antena individual que ata envía una señal separada que los investigadores puedan contar. Esto significa que los investigadores pueden descubrir cantidades mucho más pequeñas que los métodos tradicionales como fluorescencia, que necesitan exceder cierto umbral para emitir una señal mensurable. El poder contar cada biomarker también lleva la ventaja adicional de permitir que los investigadores vigilen cambios en la concentración del biomarker en un cierto plazo.

“Con el COCHECITO DE NIÑO, arrojamos a chorros una muestra en una solución y conseguimos una lectura en el plazo de dos horas,” dijo al investigador postdoctoral Taylor Canady, co-primer autor del estudio. “Otras tecnologías que producen lecturas de la único-molécula requieren el repuesto que tramita y los pasos adicionales, y ellas requieren un día o más de esperar. El COCHECITO DE NIÑO parece como algo que podría ser mucho más posible clínico. Además, usando una señal óptica en vez de la fluorescencia, podríamos estructura día un dispositivo miniaturizado que no necesita a un técnico de laboratorio entrenado.”

La aproximación del COCHECITO DE NIÑO se podría adaptar a diversos microRNAs o a otros biomarkers, los investigadores dicen, y son compatibles con las plataformas existentes del microscopio.

“Esta aproximación hace la idea de realizar “una biopsia líquida” para las moléculas cáncer-relacionadas de la inferior-concentración un paso más cercano a realidad,” Cunningham dijo. “Este avance demuestra que es posible tener un método barato y rutinario que sea bastante sensible requerir solamente una gotita de la sangre. Los resultados de la prueba pudieron informar a un médico si un régimen de la quimioterapia está trabajando, si el cáncer de una persona está desarrollando una nueva mutación que haría resistente a una droga, o si una persona que había sido tratada previamente para el cáncer pudo tener una remisión.”

Source:
Journal reference:

Canady,T.D., et al. (2019) Digital-resolution detection of microRNA with single-base selectivity by photonic resonator absorption microscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.1904770116.