El dispositivo “gusano en un chip” podría algún día ayudar a los médicos a diagnosticar el cáncer de manera no invasiva en una etapa más temprana. Los científicos informan sobre un dispositivo que utiliza los diminutos gusanos para detectar células de cáncer de pulmón.
Los investigadores presentaron sus resultados del dispositivo gusano en un chip en una reunión híbrida en la cual se presentaron más de 12,000 proyectos sobre una amplia gama de temas científicos.
La estudiante de posgrado que presentó la investigación, Nari Jang dijo:
El diagnóstico temprano del cáncer es fundamental para el tratamiento efectivo y la supervivencia. Por lo tanto, los métodos de detección del cáncer deben ser rápidos, fáciles, económicos y no invasivos.
Actualmente, los médicos diagnostican el cáncer de pulmón mediante pruebas de imagen o biopsias, pero estos métodos a menudo no pueden detectar tumores en sus etapas más tempranas. Aunque los perros pueden ser entrenados para olfatear el cáncer humano, no son prácticos para mantenerlos en los laboratorios.
Entonces, Jang y Shin Sik Choi, Ph.D., el investigador principal del proyecto, decidieron usar gusanos llamados nematodos, que son diminutos (~1 mm de largo), fáciles de cultivar en el laboratorio y tienen un extraordinario sentido del olfato, para desarrollar una prueba de diagnóstico de cáncer no invasiva.
El investigador principal del proyecto, Shin Sik Choi dijo:
“Las células de cáncer de pulmón producen un conjunto diferente de moléculas de olor que las células normales. Es bien sabido que ciertos olores atraen o repelen al nematodo que habita en el suelo, C. elegans , por lo que se nos ocurrió la idea de que el gusano redondo podría usarse para detectar el cáncer de pulmón”.
Otros investigadores colocaron nematodos en placas de Petri y agregaron gotas de orina humana, y observaron que los gusanos se arrastraban preferentemente hacia muestras de orina de pacientes con cáncer. Jang y Choi querían hacer una forma precisa y fácil de medir de la prueba.
Diseño del dispositivo gusano en un chip
Entonces, el equipo hizo un chip de elastómero de polidimetilsiloxano que tenía un pozo en cada extremo conectado por canales a una cámara central. Los investigadores colocaron el chip en una placa de agar. En un extremo del chip, agregaron una gota de medios de cultivo de células de cáncer de pulmón y, en el otro extremo, agregaron medios de fibroblastos de pulmón normales.
Colocaron gusanos en la cámara central y, después de una hora, observaron que más gusanos se habían arrastrado hacia el medio de cáncer de pulmón que hacia el medio normal. Por el contrario, los gusanos que tenían un gen receptor de olor mutado llamado odr-3 no mostraron este comportamiento preferencial.
Con base en estas pruebas, los investigadores estimaron que el dispositivo gusano en un chip tenía una efectividad de alrededor del 70% en la detección de células cancerosas en medios de cultivo celular diluidos. Esperan aumentar tanto la precisión como la sensibilidad del método mediante el uso de gusanos que fueron expuestos previamente a medios de células cancerosas y, por lo tanto, tienen una “memoria” de moléculas de olor específicas del cáncer.
Una vez que el equipo haya optimizado el dispositivo gusano en un chip para detectar células de cáncer de pulmón cultivadas, planean pasar a analizar la orina, la saliva o incluso el aliento exhalado de las personas.
Shin Sik Choi dijo:
“Colaboraremos con médicos para averiguar si nuestros métodos pueden detectar el cáncer de pulmón en pacientes en una etapa temprana”
También planean probar el dispositivo gusano en un chip en múltiples formas de cáncer. En otros estudios que utilizaron el gusano en un chip, los investigadores identificaron las moléculas de olor específicas que atraen a C. elegans a las células de cáncer de pulmón, incluido un compuesto orgánico volátil llamado 2-etil-1-hexanol, que tiene un aroma floral.
Nari Jang dijo:
“No sabemos por qué los C. elegans se sienten atraídos por los tejidos del cáncer de pulmón o el 2-etil-1-hexanol, pero suponemos que los olores son similares a los de sus comidas favoritas”.
