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El dispositivo ‘gusano en un chip’ podría ayudar a diagnosticar el cáncer de pulmón

Los perros pueden usar su increíble sentido del olfato para olfatear diversas formas de cáncer en muestras de aliento, sangre y orina de humanos. De manera similar, en el laboratorio, un organismo mucho más simple, el gusano redondo C. elegans, se abre camino hacia las células cancerosas siguiendo un rastro de olor. Hoy, los científicos informan sobre un dispositivo que utiliza los diminutos gusanos para detectar células de cáncer de pulmón. Este “gusano en un chip” podría algún día ayudar a los médicos a diagnosticar el cáncer de manera no invasiva en una etapa más temprana.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS). ACS Spring 2022 es una reunión híbrida que se lleva a cabo virtualmente y en persona del 20 al 24 de marzo, con acceso a pedido disponible del 21 de marzo al 8 de abril. La reunión presenta más de 12,000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

El diagnóstico temprano del cáncer es fundamental para un tratamiento eficaz y la supervivencia, dice Nari Jang, estudiante de posgrado que trabajó en el proyecto. Por lo tanto, los métodos de detección del cáncer deben ser rápidos, fáciles, económicos y no invasivos. Actualmente, los médicos diagnostican el cáncer de pulmón mediante pruebas de imagen o biopsias, pero estos métodos a menudo no pueden detectar tumores en sus etapas más tempranas. Aunque los perros pueden ser entrenados para olfatear el cáncer humano, no son prácticos para mantenerlos en los laboratorios. Entonces, Jang y Shin Sik Choi, Ph.D., los investigadores principales del proyecto, decidieron usar gusanos llamados nematodos, que son diminutos (~1 mm de largo), fáciles de cultivar en el laboratorio y tienen un extraordinario sentido del olfato, para desarrollar una prueba de diagnóstico de cáncer no invasiva.

Otros investigadores colocaron nematodos en placas de Petri y agregaron gotas de orina humana, y observaron que los gusanos se arrastraban preferentemente hacia muestras de orina de pacientes con cáncer. Jang y Choi querían hacer una forma precisa y fácil de medir de la prueba.

Entonces, el equipo hizo un chip de elastómero de polidimetilsiloxano que tenía un pozo en cada extremo conectado por canales a una cámara central. Los investigadores colocaron el chip en una placa de agar. En un extremo del chip, agregaron una gota de medios de cultivo de células de cáncer de pulmón y, en el otro extremo, agregaron medios de fibroblastos de pulmón normales. Colocaron gusanos en la cámara central y, después de una hora, observaron que más gusanos se habían arrastrado hacia el medio de cáncer de pulmón que hacia el medio normal. Por el contrario, los gusanos que tenían un gen receptor de olor mutado llamado odr-3 no mostraron este comportamiento preferencial.

Con base en estas pruebas, los investigadores estimaron que el dispositivo tenía una efectividad de alrededor del 70 % en la detección de células cancerosas en medios de cultivo celular diluidos. Esperan aumentar tanto la precisión como la sensibilidad del método mediante el uso de gusanos que fueron expuestos previamente a medios de células cancerosas y, por lo tanto, tienen una “memoria” de moléculas de olor específicas del cáncer. Una vez que el equipo haya optimizado el gusano en un chip para detectar células de cáncer de pulmón cultivadas, planean pasar a analizar la orina, la saliva o incluso el aliento exhalado de las personas. En otros estudios que utilizaron el gusano en un chip, los investigadores identificaron las moléculas de olor específicas que atraen a C. elegans a las células de cáncer de pulmón, incluido un compuesto orgánico volátil llamado 2-etil-1-hexanol, que tiene un aroma floral.

Esta investigación se presentará en una reunión de la American Chemical Society

Más información: American Chemical Society

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