BIOSENSOR PARA DIAGNOSTICAR CÁNCER DE PRÓSTATA

“Garantizar la salud y la calidad de vida de miles de adultos mayores”.

J. Alberto Castro
Columnas
BIOSENSOR

Una vez rebasados los 60 años surge en los hombres el miedo al cáncer de próstata. De acuerdo con los sicólogos el temor al cáncer provendría mayormente del desconocimiento y el estigma que sigue estando presente en la sociedad respecto de esta enfermedad.

En México, por ejemplo, prevalece la idiosincrasia machista (horror, exposición a burlas y suponer que se atenta contra la masculinidad). Infinidad de mexicanos —y de otras nacionalidades— ponen en riesgo su vida al negarse a realizar ninguna prueba o por dejar inconcluso el diagnóstico con tal de evitar los estudios invasivos.

Además, irremediablemente la palabra cáncer se asocia muchas veces a la muerte, pese a que haya múltiples tipos de cánceres y no todos sean letales. En hombres, el cáncer más común a nivel global es el de próstata: se estiman 2.5 millones de nuevos casos cada año. Pero no todos los hombres de la Tierra mueren por este mal.

Una buena noticia para aquellos cancerofóbicos es que la tan temida prueba para diagnosticar cáncer de próstata (tacto rectal), así como la biopsia podrían dejar de ser estudio de única elección.

Aunque dé la impresión de estar ante algo difícil de creer, científicos del Instituto Politécnico Nacional (IPN) han desarrollado y concretado el primer biosensor a nivel mundial que a partir de una gota de orina o semen detecta pequeñas moléculas de ácido ribonucleico (ARN), llamadas miRNAs, que están relacionadas con la inflamación y el proceso de génesis de cáncer.

Lo descubierto medularmente por los politécnicos es que la expresión y desregulación de las moléculas (de tan solo 20 o 25 nucleótidos) se asocian intrínsecamente con el cáncer de próstata, así que las acoplaron en un dispositivo para usarlas como marcadores moleculares en el diagnóstico de alteraciones que indican carcinoma prostático y su nivel de gravedad.

El doctor David Guillermo Pérez Ishiwara, investigador de la Escuela Nacional de Medicina y Homeopatía, es el líder del proyecto multidisciplinario que se ha materializado en el nuevo sensor para detectar cáncer de próstata.

De forma colaborativa también participan el doctor Raúl Delgado Macuíl, adscrito al Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada (CIBA) Tlaxcala; y Gladys Edith Cedeño, especialista en biomedicina molecular.

Cabe recordar que hasta hoy para diagnosticar esta neoplasia se realizan tres pruebas. Una de ellas es un ultrasonido que permite visualizar el tamaño, volumen y forma de la glándula. Igualmente, con una muestra de sangre se determinan los niveles del antígeno prostático, que varían de acuerdo con la edad, pero en estado saludable no deben rebasar los seis nanogramos por mililitro (ng/ml), ya que al sobrepasar ese límite el urólogo debe hacer un tacto rectal para detectar posibles deformaciones o protuberancias en la glándula. Cuando el análisis del antígeno prostático, el ultrasonido y el tacto rectal son desfavorables se debe realizar una biopsia.

Este proceso de tres pruebas prolonga el tiempo de diagnóstico incluso por meses. El diagnóstico precoz de esta patología conlleva tiempo, lo cual puede ser desfavorable ante un carcinoma.

Por el contrario, con el novedoso método de diagnóstico del IPN el especialista podrá actuar con oportunidad, ya que se obtiene el resultado casi de inmediato, de forma similar a una prueba de embarazo.

Varios pasos se dieron para concretar el innovador método de diagnóstico; entre otros, se realizaron ensayos en biopsias de tejido prostático que permitieron descubrir que algunos eventos moleculares mediados por las miRNAs encontradas en las muestras se relacionan tanto con el proceso inflamatorio como con el desarrollo y evolución del carcinoma prostático.

Alta precisión

Este material biológico ha sido fundamental para lograr una alta capacidad predictiva; la amplificación de las miRNAs de muestras de orina de pacientes que participaron en el proyecto facilitó poner a prueba los biomarcadores moleculares.

Así las cosas, el biosensor de dos por tres milímetros es una suerte de oblea de silicio cristalino sometida a varios procesos químicos para acoplar los elementos de reconocimiento biológico y de transducción que identifiquen a las miRNAs que, mediante variaciones espectrales en la región de infrarrojo medio, se muestran en una pantalla.

En un inicio de la investigación se trabajó con el tejido prostático, pero ahora las miRNAs obtenidas a partir de la orina o de semen harán más viable esta nueva tecnología de detección, que sin duda ampliará el panorama del comportamiento de miRNAs, así como la validación de uso como posibles biomarcadores moleculares de pronóstico.

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El siguiente paso es el de la interpretación de resultados. Las muestras de las biopsias actualmente se analizan mediante el método de Reacción en Cadena de la Polimerasa con Reverso Transcripción (RT-PCR), estudio con un costo aproximado de mil pesos, mientras la producción manual del biosensor asciende a 13 pesos, lo que convertirá a la opción del IPN en un método de diagnóstico de alta precisión y bajo costo.

Para la lectura y procesamiento de las pruebas se requiere de un equipo especial; por ejemplo, el aparato que efectúa el test PCR comercial tiene un precio de alrededor de un millón y medio de pesos. Por el contrario, los resultados del biosensor politécnico se interpretan a través de un espectrónomo a un costo más bajo.

La idea de los creadores del biosensor es que sea más accesible. En esa dirección, Delgado desarrolla un equipo semiportable que podría leer resultados. Se prevé que esta infraestructura sea económica (no más de 300 mil pesos) para que no represente un gasto oneroso y los laboratorios particulares la puedan incorporar a su infraestructura sin problema.

El biosensor de detección de cáncer de próstata tiene un avance de novel 6 de TLR (Technology Readiness Level), escala que se refiere a la descripción del estado de desarrollo o madurez de una tecnología. Por ser un desarrollo disruptivo aún requiere maduración, pero también es necesario salvaguardarlo, así que los científicos iniciarán en breve el trámite de registro de patente.

Lo importante será proteger la autoría intelectual del panel específico de miRNAs como marcadores moleculares. Después se optará por una transferencia de tecnología o conseguir el apoyo de alguna empresa farmacéutica para escalar el biosensor o lograr mayor apoyo institucional, porque es viable que el desarrollo se convierta en un proyecto estratégico para el Politécnico.

Lo que aún falta a nivel tecnológico es que el dispositivo biológico transite de la etapa de elaboración manual a otra que podría ser la de robotizar su producción. Este desarrollo tendría que ser asumido por instancias como el Centro de Nanociencias y Micro y Nanotecnologías (CNMM) del Politécnico.

Lo capital consiste en que siendo una realidad el biosensor, se detonan otros usos y vertientes en una siguiente etapa de la herramienta predictiva, como un microtransductor de fibra óptica —con un grosor menor al de un cabello— que unido al troquel que realiza la biopsia de la próstata tendría el propósito de monitorear los niveles de expresión de dichos marcadores en zonas específicas de la glándula que pudieran tener lesiones malignas.

Igualmente, más significativa es la posibilidad efectiva de observar los niveles de las miRNAs, ya que cualquier variación anunciaría el posible desarrollo de cáncer de próstata, lo cual brindaría un diagnóstico precoz para tomar medidas a tiempo y, con ello, garantizar la salud y la calidad de vida de miles de adultos mayores propensos a este mal.

Biopsias

En México cada año se detectan más de 25 mil casos de cáncer de próstata y más de siete mil 500 personas pierden la vida por esta causa: este cáncer representa la tercera causa de muerte y constituye un enorme problema de salud pública.

Siete de cada diez pacientes solicitan atención médica en etapas avanzadas de la enfermedad, cuando existen pocas posibilidades de curación, con el consecuente deterioro de su calidad de vida y de la salud de la persona cuidadora, así como de su economía.

En una encuesta de Iván Calvo Vázquez, urólogo y oncólogo del Instituto Nacional de Cancerología (INCAN), aplicada a 453 hombres para conocer las razones por las cuales no acuden a realizarse pruebas de detección, 70% contestó que por miedo a que les confirmen la enfermedad; 50% por desconocimiento de los síntomas; 60% cree que disminuye su masculinidad; y más de 22% considera que se puede curar con medicina alternativa.

De 575 biopsias de próstata, 307 resultaron positivas a cáncer.

El cáncer de próstata es más propenso a desarrollarse en hombres de mayor edad. Alrededor de seis de cada diez casos se diagnostican en hombres de 65 años o más. Y en pocas ocasiones se presenta en hombres menores de 40. La edad media en el momento del diagnóstico es de 67 años.