Investigadores de la Universidad de Nagoya en Japón han desarrollado una tecnología que permite la captura y liberación de ADN libre de células (cfDNA) a partir de muestras de orina. Al extraer este ADN, pudieron detectar la mutación IDH1, una mutación genética que se encuentra en los gliomas, un tipo de tumor cerebral. Los hallazgos de este estudio mejoran la efectividad de las pruebas de detección de cáncer usando orina y fueron publicados en la revista Biosensors and Bioelectronics.
Los tumores cerebrales a menudo se diagnostican solo después de que aparecen los síntomas, lo que dificulta su tratamiento quirúrgico. Los gliomas, en particular, tienen un tiempo de supervivencia promedio bajo, por lo que la detección temprana es crucial para la supervivencia del paciente. Dado que muchos pacientes proporcionan muestras de orina durante los exámenes físicos de rutina, estas muestras podrían usarse de manera efectiva para buscar evidencia de tumores cerebrales. Una característica de los tumores cerebrales es la presencia de cfDNA, que son pequeñas partículas de ADN liberadas a medida que el tumor crece y elimina las células viejas dañadas. Si bien los macrófagos suelen eliminar el cfDNA del huésped, las células cancerosas se dividen rápidamente, lo que da como resultado un exceso de cfDNA que se excreta en la orina.
La detección de estas células como método no invasivo para la detección, el diagnóstico y el seguimiento del cáncer ha sido aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos. Sin embargo, la falta de técnicas eficientes para aislar cfDNA de la orina ha sido un desafío, ya que el cfDNA excretado suele ser corto, fragmentado y de baja concentración.
Para abordar este desafío, el equipo de investigación utilizó un método de captura y liberación en superficies de nanocables de óxido de zinc (ZnO) para capturar cfDNA y vesículas extracelulares de gliomas. Se eligió ZnO debido a su capacidad para adsorber moléculas de agua en la superficie de los nanocables, que luego forman enlaces de hidrógeno con cfDNA en la muestra de orina. El cfDNA unido se puede lavar, lo que permite a los investigadores aislar trazas en una muestra.
Los investigadores aislaron con éxito cfDNA urinario, lo que había sido difícil con los métodos convencionales. Pudieron detectar la mutación IDH1, una mutación genética característica que se encuentra en los gliomas, a partir de una muestra de orina tan pequeña como 0,5 ml. Este avance abre posibilidades para la detección de mutaciones tumorales utilizando muestras de orina, ofreciendo un método potencial para el diagnóstico precoz de varios tipos de cáncer.
Los investigadores creen que su técnica también podría aplicarse para detectar otros tipos de tumores, especialmente aquellos que no pueden aislarse mediante métodos convencionales. Esta investigación combina técnicas químicas, biológicas, médicas y nanotecnológicas para proporcionar un método de vanguardia para el uso clínico de cfDNA urinario en el diagnóstico temprano del cáncer.
