Imagen: KGH. Fuente: Wikipedia.
El diagnóstico precoz resulta de gran importancia en la lucha contra el cáncer, una de las principales causas de muerte en todo el mundo.
En esta dirección, investigadores del Monell Center, un centro de investigación de Filadelfia (EEUU) especializado en el estudio del gusto y del olfato, han descubierto que el olor de las células de la piel humana puede ser utilizado para diagnosticar precozmente el melanoma, que es la forma más letal de cáncer de piel. Para ello se usó un sensor basado en nanotecnología.
Los resultados obtenidos sugieren que esta forma de análisis no invasiva de las células cutáneas podría convertirse en una técnica de detección y diagnóstico precoz del melanoma humano muy valiosa, informa dicho Centro en un comunicado.
El melanoma es un tumor que afecta a los melanocitos, que son las células de la piel que producen la melanina, un pigmento de la piel, los ojos y el pelo cuya principal función es bloquear los rayos ultravioleta solares, evitando que éstos dañen el ADN de las células de estas regiones tan expuestas a la luz.
Esta enfermedad es responsable de aproximadamente el 75% de las muertes por cáncer de piel, y la posibilidad de sobrevivir a ella está relacionada directamente con su diagnóstico precoz.
Los métodos actuales de detección del melanoma están sobre todo basados en la inspección visual de la piel y, por lo tanto, dependen en gran medida de la habilidad clínica del profesional que atienda a los enfermos.
En esta dirección, investigadores del Monell Center, un centro de investigación de Filadelfia (EEUU) especializado en el estudio del gusto y del olfato, han descubierto que el olor de las células de la piel humana puede ser utilizado para diagnosticar precozmente el melanoma, que es la forma más letal de cáncer de piel. Para ello se usó un sensor basado en nanotecnología.
Los resultados obtenidos sugieren que esta forma de análisis no invasiva de las células cutáneas podría convertirse en una técnica de detección y diagnóstico precoz del melanoma humano muy valiosa, informa dicho Centro en un comunicado.
El melanoma es un tumor que afecta a los melanocitos, que son las células de la piel que producen la melanina, un pigmento de la piel, los ojos y el pelo cuya principal función es bloquear los rayos ultravioleta solares, evitando que éstos dañen el ADN de las células de estas regiones tan expuestas a la luz.
Esta enfermedad es responsable de aproximadamente el 75% de las muertes por cáncer de piel, y la posibilidad de sobrevivir a ella está relacionada directamente con su diagnóstico precoz.
Los métodos actuales de detección del melanoma están sobre todo basados en la inspección visual de la piel y, por lo tanto, dependen en gran medida de la habilidad clínica del profesional que atienda a los enfermos.
Rastreando el olor de las células
Los científicos partieron para esta investigación del hecho de que la piel humana produce numerosas moléculas químicas conocidas como “compuestos orgánicos volátiles” (COV), unas sustancias que se convierten fácilmente en vapores o gases.
Según George Petri, químico del Monell Center y uno de los autores del avance, estas sustancias contienen una gran cantidad de información que puede asociarse con varias enfermedades, y no sólo cánceres sino también trastornos genéticos, infecciones virales o infecciones bacterianas.
Usando sofisticadas técnicas de análisis de muestras, los científicos lograron identificar los COV de células de melanoma en tres etapas distintas de la enfermedad, así como melanocitos corrientes.
Esta identificación se hizo a partir de cultivos de células, con un dispositivo absorbente que captó las sustancias químicas presentes en el aire de los recipientes cerrados en los que las células estaban contenidas.
Aplicando en concreto dos técnicas: la de espectometría de masas (que permite la medición de iones derivados de moléculas) y la de cromatografía de gases (que separa los componentes de una mezcla para su análisis) los científicos analizaron estos compuestos y buscaron perfiles distintivos de los COV de las células de melanoma, comparándolos con células corrientes.
De esta forma, se constató que las células de melanoma producen ciertos compuestos no detectados en los COV de los melanocitos normales, así como otras sustancias químicas. Además, se descubrió que diferentes tipos de células de melanoma pueden distinguirse unos de otros, según se detalla en el Journal of Chromatography B.
Del laboratorio al diagnóstico clínico real
La aplicación de este conocimiento en el ámbito de los diagnósticos clínicos requeriría de un dispositivo sensor fiable y portátil como el usado por los investigadores del Monell Center: un sensor de tubos de carbono de tamaño nanométrico recubiertos con hebras deADN.
Este tipo de sensores diminutos pueden ser diseñados para reconocer una amplia variedad de objetivos, incluyendo moléculas con olores específicos. El sensor utilizado, por ejemplo, fue capaz de distinguir diferencias de COV en varios tipos distintos de células de melanoma.
De cualquier modo, los investigadores se muestran muy satisfechos con los resultados obtenidos y creen que éstos “demuestran la utilidad de los exámenes de COV (específicos de enfermedades) con el fin de diagnosticar de manera rápida y no invasiva esta enfermedad de la piel, así como para definir la etapa de desarrollo en que ésta se encuentra”.
Los científicos partieron para esta investigación del hecho de que la piel humana produce numerosas moléculas químicas conocidas como “compuestos orgánicos volátiles” (COV), unas sustancias que se convierten fácilmente en vapores o gases.
Según George Petri, químico del Monell Center y uno de los autores del avance, estas sustancias contienen una gran cantidad de información que puede asociarse con varias enfermedades, y no sólo cánceres sino también trastornos genéticos, infecciones virales o infecciones bacterianas.
Usando sofisticadas técnicas de análisis de muestras, los científicos lograron identificar los COV de células de melanoma en tres etapas distintas de la enfermedad, así como melanocitos corrientes.
Esta identificación se hizo a partir de cultivos de células, con un dispositivo absorbente que captó las sustancias químicas presentes en el aire de los recipientes cerrados en los que las células estaban contenidas.
Aplicando en concreto dos técnicas: la de espectometría de masas (que permite la medición de iones derivados de moléculas) y la de cromatografía de gases (que separa los componentes de una mezcla para su análisis) los científicos analizaron estos compuestos y buscaron perfiles distintivos de los COV de las células de melanoma, comparándolos con células corrientes.
De esta forma, se constató que las células de melanoma producen ciertos compuestos no detectados en los COV de los melanocitos normales, así como otras sustancias químicas. Además, se descubrió que diferentes tipos de células de melanoma pueden distinguirse unos de otros, según se detalla en el Journal of Chromatography B.
Del laboratorio al diagnóstico clínico real
La aplicación de este conocimiento en el ámbito de los diagnósticos clínicos requeriría de un dispositivo sensor fiable y portátil como el usado por los investigadores del Monell Center: un sensor de tubos de carbono de tamaño nanométrico recubiertos con hebras deADN.
Este tipo de sensores diminutos pueden ser diseñados para reconocer una amplia variedad de objetivos, incluyendo moléculas con olores específicos. El sensor utilizado, por ejemplo, fue capaz de distinguir diferencias de COV en varios tipos distintos de células de melanoma.
De cualquier modo, los investigadores se muestran muy satisfechos con los resultados obtenidos y creen que éstos “demuestran la utilidad de los exámenes de COV (específicos de enfermedades) con el fin de diagnosticar de manera rápida y no invasiva esta enfermedad de la piel, así como para definir la etapa de desarrollo en que ésta se encuentra”.
La responsable del desarrollo del dispositivo, la investigadora Vanesa Castro-Lopez. Fuente: CIC nanoGUNE.
Una gota de sangre para diagnosticar el cáncer de colon
Otra fórmula de detección no invasiva y sencilla del cáncer, en este caso, del cáncer de colon, ha sido recientemente desarrollada por científicos del centro vasco de investigación en microtecnologías, CIC microGUNE.
Estos investigadores han creado un dispositivo portátil, en fase de prototipo, capaz de diagnosticar y monitorizar el cáncer de colon de manera rápida, analizando simplemente unas gotas de sangre del paciente.
El dispositivo puede indicar asimismo la presencia de otras dolencias de carácter autoinmune como la enfermedad de Crohn, la artritis reumatoide o la psoriasis, publica CIC microGUNE en un comunicado.
Funciona de la siguiente forma: la muestra se deposita en un microchip que se introduce en una máquina lectora. Ésta ofrece el diagnóstico a las pocas horas gracias a la detección, con gran precisión, de la concentración de una proteína (TNF-alfa) en el plasma sanguíneo.
En comparación con los sistemas disponibles actualmente presenta varias ventajas: tiene una sensibilidad mayor, ofrece información más exacta sobre la cantidad de proteínas contenidas en la sangre del paciente (permitiendo un control más eficiente del desarrollo de la dolencia); es un método más rápido que los tradicionales; abre la posibilidad de diagnosticar la enfermedad en cuestión in situ (ahorrando costes y tiempo); y permite monitorizar el funcionamiento de la terapia para ajustarla al estadio de desarrollo de la dolencia con mayor precisión.
Otra fórmula de detección no invasiva y sencilla del cáncer, en este caso, del cáncer de colon, ha sido recientemente desarrollada por científicos del centro vasco de investigación en microtecnologías, CIC microGUNE.
Estos investigadores han creado un dispositivo portátil, en fase de prototipo, capaz de diagnosticar y monitorizar el cáncer de colon de manera rápida, analizando simplemente unas gotas de sangre del paciente.
El dispositivo puede indicar asimismo la presencia de otras dolencias de carácter autoinmune como la enfermedad de Crohn, la artritis reumatoide o la psoriasis, publica CIC microGUNE en un comunicado.
Funciona de la siguiente forma: la muestra se deposita en un microchip que se introduce en una máquina lectora. Ésta ofrece el diagnóstico a las pocas horas gracias a la detección, con gran precisión, de la concentración de una proteína (TNF-alfa) en el plasma sanguíneo.
En comparación con los sistemas disponibles actualmente presenta varias ventajas: tiene una sensibilidad mayor, ofrece información más exacta sobre la cantidad de proteínas contenidas en la sangre del paciente (permitiendo un control más eficiente del desarrollo de la dolencia); es un método más rápido que los tradicionales; abre la posibilidad de diagnosticar la enfermedad en cuestión in situ (ahorrando costes y tiempo); y permite monitorizar el funcionamiento de la terapia para ajustarla al estadio de desarrollo de la dolencia con mayor precisión.
Referencia bibliográfica:
Jae Kwak, Michelle Gallagher, Mehmet Hakan Ozdener, Charles J. Wysocki, Brett R. Goldsmith, Amaka Isamah, Adam Faranda, Steven S. Fakharzadeh, Meenhard Herlyn, A.T. Charlie Johnson, George Preti. Volatile biomarkers from human melanoma cells. Journal of Chromatography B (2013). DOI: 10.1016/j.jchromb.2013.05.007.
Jae Kwak, Michelle Gallagher, Mehmet Hakan Ozdener, Charles J. Wysocki, Brett R. Goldsmith, Amaka Isamah, Adam Faranda, Steven S. Fakharzadeh, Meenhard Herlyn, A.T. Charlie Johnson, George Preti. Volatile biomarkers from human melanoma cells. Journal of Chromatography B (2013). DOI: 10.1016/j.jchromb.2013.05.007.