La detección de las “huellas dactilares” del cáncer

Los diagnósticos de cáncer tradicionalmente han requerido procedimientos invasivos o laboriosos, como las biopsias de tejidos. Ahora, una investigación publicada en ACS Central Science revela un método que utiliza luz infrarroja pulsada para identificar perfiles moleculares en el plasma sanguíneo que podrían indicar la presencia de ciertos cánceres comunes. En este estudio de prueba de concepto, se analizó el plasma sanguíneo de más de 2000 personas para establecer una relación entre los patrones moleculares y el cáncer de pulmón, lo que permitió extrapolar una posible “huella dactilar del cáncer”.

El plasma es la parte líquida de la sangre, desprovista de células. Este transporta diversas moléculas como proteínas, metabolitos, lípidos y sales por todo el cuerpo. Algunas moléculas que transporta el plasma sanguíneo indican posibles problemas de salud. Por ejemplo, los niveles inusualmente altos de antígeno prostático específico se utilizan para detectar el cáncer de próstata. En teoría, una prueba médica que midiera una amplia gama de moléculas podría identificar un patrón específico de distintos tipos de cáncer, lo que agilizaría el diagnóstico y reduciría los costos. Para buscar patrones químicos reveladores del cáncer, Mihaela Žigman y sus colegas probaron una técnica denominada huella molecular de campo eléctrico que utiliza luz infrarroja pulsada para perfilar mezclas moleculares complejas en el plasma sanguíneo.

En primer lugar, los investigadores utilizaron la técnica de huella molecular de campo eléctrico para enviar ráfagas ultracortas de luz infrarroja a través del plasma. Analizaron muestras de 2533 participantes del estudio, entre ellos, personas con cáncer de pulmón, próstata, mama o vejiga y personas sin cáncer. Para cada muestra, registraron el patrón de luz emitido por las mezclas moleculares en el plasma, lo que se denomina “huella molecular infrarroja”.

Con estos complejos patrones de personas con y sin cáncer, los investigadores enseñaron a un modelo de aprendizaje automático a identificar firmas moleculares asociadas a los cuatro tipos de cáncer. El modelo informático se probó en un subconjunto separado de muestras de los participantes para determinar su eficacia con datos de prueba no observados. La técnica analítica demostró un nivel de precisión convincente (hasta el 81 %) a la hora de detectar firmas infrarrojas específicas del cáncer de pulmón y diferenciarlas de las muestras de control que se habían obtenido de personas sin cáncer. Sin embargo, el modelo informático obtuvo índices menos satisfactorios en la detección de los otros tres tipos de cáncer. En el futuro, los investigadores se proponen ampliar y probar el método para identificar otros tipos de cáncer y otras afecciones.

“La huella molecular infrarroja con láser detecta el cáncer, lo que demuestra su potencial para el diagnóstico clínico”, explica Žigman. “Con un mayor desarrollo tecnológico y una validación independiente en estudios clínicos suficientemente potentes, podría establecer aplicaciones generalizables y trasladarse a la práctica clínica, lo que supondría un avance en la forma en que diagnosticamos y detectamos el cáncer en la actualidad”.

Los autores agradecen el apoyo del Centro de Aplicaciones Láser Avanzadas (CALA) de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y del Proyecto de Apoyo a Investigadores.

Algunos autores han presentado una solicitud de patente para esta tecnología.

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