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Nanochips contra el cáncer

Xavier Pujol Gebellí

CIENCIA     |    NANOCIENCIAS    |    20/05/2014

Un minúsculo dispositivo de escala nanométrica es capaz de detectar con precisión la presencia de marcadores biológicos de diversas formas de cáncer en una simple gota de sangre. El dispositivo, que hace las veces de un sensor, se ha desarrollado en el Instituto de Ciencias Fotónicas y, según sus creadores, puede emplearse también en otras enfermedades o en otros ámbitos donde sea preciso detectar la presencia de una molécula en muy bajas concentraciones.

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En un chip de aspecto convencional, pero de tamaño minúsculo, se encuentran fijadas nanopartículas de oro que se recubren con un anticuerpo específico para la proteína GRP94. Por el nanochip, o plataforma como prefieren llamarlo sus creadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Castelldefels, circula una minigota de sangre. Si la proteína está presente, aunque sea a bajísimas concentraciones, se detectará con absoluta probabilidad. Los fotones, las partículas de la luz, lo habrán hecho posible.

La concentración de proteína GRP94 en sangre varía cuando en una paciente con cáncer de mama se le detecta metástasis cerebral, por lo que identificar su presencia en muy bajas concentraciones es un indicativo de alta probabilidad de que el cáncer se extienda al área encefálica. Así, pues, detectar la proteína antes de que se inicie la formación de nuevos tumores a distancia, puede ser crucial para la vida de la paciente.

Hasta ahora, según se publica en la revista de referencia Nano Letters, no existía un método lo suficientemente fiable, rápido y asequible económicamente, para identificar la proteína. El físico Romain Quidant, del ICFO, y su equipo, lo han logrado. En apenas una hora se dispone de los resultados del análisis, el coste, dado el tamaño del dispositivo, se presupone mucho más que asequible y, como enfatiza el propio investigador, la plataforma "es universal”. Es decir, es útil para esta proteína y este cáncer, pero también para otras afecciones oncológicas y, en general, para detectar la presencia en bajas concentraciones de "cualquier molécula y de cualquier enfermedad”.


Amplio abanico

Aunque no solo de enfermedades hay que hablar. Potencialmente, el nanochip podría usarse para detectar tóxicos, contaminantes o, incluso, convertirse en una herramienta para la lucha contra el dopaje. La clave, recuerda Quidant, reside en su universalidad y en la posibilidad de detectar moléculas siempre que exista otra con la que reaccionar.

Es justamente esta opción la que se está abriendo paso ahora en investigaciones en marcha del investigador del ICFO en colaboración con distintas instituciones. La primera, que es con la que han alcanzado su primer logro relevante, "la prueba del concepto”, describe Quidant, ha sido Idibaps, el Instituto de Biomedicina del Hospital Clínic de Barcelona. Con ellos está previsto desarrollar un dispositivo similar para detectar la proteína PSA, indicadora de cáncer de próstata, y la AFP, característica en cáncer de hígado.

En la misma línea, se han iniciado contactos para validar su aplicabilidad en la detección de trazas virales en sida, en colaboración con IrsiCaixa. En este caso se trata de determinar la carga viral de un enfermo para decidir la mejor opción terapéutica ante la posibilidad de generar resistencia a fármacos.


La consulta del futuro

Además de contribuir en gran manera al diagnóstico precoz de enfermedades oncológicas, infecciosas o de otro tipo en el que exista una molécula característica y otra con la que pueda reaccionar, el nanochip del ICFO puede tener un papel determinante en el seguimiento terapéutico y, por consiguiente, en la evaluación de fármacos administrados.

«El nanochip del ICFO puede tener un papel determinante en el seguimiento terapéutico y, por consiguiente, en la evaluación de fármacos administrados».
En un futuro próximo no es descartable que pueda sofisticarse el dispositivo y pueda emplearse como método analítico más completo. "Pueden considerarse varias dianas y varias medidas a la vez”, señala el investigador. Acoplando varios nanochips en un dispositivo "desechable” que dieran indicación de distintas proteínas o compuestos que son específicos de una enfermedad, podría pensarse en una nueva bioquímica clínica. "Sería factible”, dice, "sin que ello signifique una revolución”. En todo caso, ahí queda la idea: tomar una muestra de sangre en la misma consulta médica y obtener los resultados en apenas una hora. Un auténtico cambio de concepto.



Tecnología para transferir


El nanochip puesto a punto por Romain Quidant y su equipo de colaboradores en el ICFO acumula ya cinco años de investigación. Tras ellos, sin embargo, solo está "la primera etapa, la demostración tecnológica” de que funciona, explica. Antes de que pueda pensarse en su extensión a las rutinas médicas, habrá que quemar otras etapas tanto o más complejas.

En primer lugar, habrá que verificar su universalidad, es decir, que puede ser válido con independencia de la enfermedad, de la molécula o, incluso, del ámbito de aplicación. Y en eso se está gracias a la colaboración con distintos institutos biomédicos. En paralelo, habrá que constatar que además de su precisión y fiabilidad, es asequible, tanto el dispositivo como el coste por medida o análisis. Al tiempo, puede pensarse –de hecho, algún paso se ha dado ya- en cómo acoplar varios nanochips para que trabajen en paralelo.

Y, sin duda, hay que desarrollar un eventual business plan. "La Unidad de Transferencia de Tecnología del ICFO ya se ha puesto en marcha”, dice Quidant. La fórmula decidida para su probable explotación comercial aún no está cerrada, pero es fácil pensar en la posibilidad de licenciar la tecnología (en su totalidad o en parte) o bien crear una empresa de base tecnológica surgida del propio Instituto.
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Xavier Pujol Gebellí

Periodista

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Excelencia Severo Ochoa

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