Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes (Estados Unidos) han creado una prueba simple y no invasiva de orina que, probada en modelos experimentales, cambia el color de la misma cuando detecta la presencia del cáncer de colon.
La tecnología, publicada en la revista Nature Nanotechnology, está en una etapa inicial de desarrollo y funciona inyectando en ratones con este tumor nanosensores, los cuales son fraccionados por las enzimas conocidas como proteasas que pasan a través del riñón y tiñen de azul el color de la orina, algo que no ocurre cuando se inyecta en roedores sanos.
“Al aprovechar una reacción química que produce un cambio de color, esta prueba se puede administrar sin la necesidad de instrumentos de laboratorio caros y difíciles de usar”, afirman los investigadores.
Cuando los tumores crecen y se propagan suelen producir biomarcadores, utilizados para detectar y rastrear el cáncer. Sin embargo, no todos los biomarcadores juegan un papel activo en el crecimiento tumoral, y la mayoría están presentes en cantidades tan pequeñas que pueden ser difíciles de encontrar.
Una familia de proteínas tumorales conocidas como metaloproteasas de matriz (MMP) ha llamado la atención como posibles biomarcadores, ya que ayudan a promover el crecimiento y la propagación de los tumores. Muchos tipos de cáncer, incluido el de colon, producen altos niveles de varias enzimas MMP, incluida una llamada MMP9.
En este estudio, el equipo desarrolló nanosensores donde los nanoclusters de oro ultra pequeños (AuNC) se conectaron a un portador de proteínas a través de enlaces rotos por MMP9s. Para desarrollar la prueba de orina que cambia de color, los investigadores utilizaron dos propiedades de AuNC: su pequeño tamaño y su capacidad para causar un cambio de color azul cuando se trata con un sustrato químico y peróxido de hidrógeno.
Asimismo, los científicos diseñaron los complejos de proteína AuNC para desmontar después de ser fraccionados por MMP en el microambiente tumoral o en la sangre. Cuando se rompen, los AuNC liberados viajan a través de la sangre y son lo suficientemente pequeños como para filtrarse a través de los riñones hacia la orina.
En modelos experimentales sanos sin niveles altos de MMP, los complejos permanecen intactos y son demasiado grandes para pasar a la orina. Ahora bien, si los AuNC se han concentrado en la orina, una prueba química producirá un cambio de color azul que es visible a simple vista.
De esta forma, los expertos demostraron que su prueba de cambio de color podía detectar con precisión, y en sólo media hora, qué muestras de orina provenían de sujetos con cáncer de colon. Durante un seguimiento de cuatro semanas después de la administración de nanosensores, los individuos no mostraron signos de efectos secundarios, y no hubo evidencia de que el complejo proteína-sensor o AuNC permaneciera en el organismo.
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