Mediante el uso de nanopartículas de oro, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología Israelí en Haifa han creado unos sensores con una sensibilidad sin precedentes para oler los componentes que se encuentran en el aliento de los pacientes con cáncer de pulmón.
Los otros intentos llevados a cabo para conseguir este objetivo han arrojado resultados prometedores, aunque dichos aparatos requieren una concentración más alta de los componentes químicos que sirven como biomarcadores que el dispositivo israelí. Estos componentes químicos, llamados componentes orgánicos volátiles (o VOCs, en inglés), son productos metabólicos presentes en los vapores que emitimos al exhalar, aunque se dan en cantidades tan pequeñas que los investigadores han tenido que buscar el modo de incrementar su concentración antes de poder aplicar cualquier tipo de test. Actualmente, Hossam Haick y sus colegas han construido sensores que utilizan una serie de nanopartículas de oro capaces de detectar estos VOCs en sus concentraciones naturales y bajo las condiciones de humedad características del aliento humano. Su investigación ha sido recientemente publicada online en la revista Nature Nanotechnology.
Los otros dispositivos utilizados para los mismos tipos de tests dependen de métodos de detección de VOCs con un precio muy elevado, tales como los sensores ópticos, la espectometría de masa, así como sensores acústicos. Por otro lado, estos sistemas no siempre son portátiles. Los sensores de nanopartículas de oro, sin embargo, tienen el potencial de ser pequeños y de bajo precio—el único problema ha sido lograr que los VOCs se peguen al oro. “Resultó bastante laborioso hacer que se pegasen,” afirma Haick, uno de los ganadores del TR35 en 2008. “Que yo sepa, nosotros hemos sido los primeros en conseguirlo.” Debido a la inminencia de la patente, Haick prefirió no explicar cómo logró conseguir el proceso de pegado.
nMediante el uso de muestras de aliento de 40 voluntarios sanos y 56 pacientes de cáncer de pulmón, el grupo utilizó los sensores para identificar qué biomarcadores podrían actuar de forma colectiva para señalar con precisión que existe un cáncer de pulmón. Después de entrenar a los sensores para que identifiquen la firma del cáncer y probarlo de nuevo, Haick y sus colegas descubrieron que el dispositivo era capaz de diferenciar de forma fiable entre el aliento cancerígeno y el sano. En la actualidad están poniendo a prueba el dispositivo en un grupo de gente más amplio y en varias fases de la enfermedad, y creen que estarán listos para comenzar las pruebas clínicas dentro de dos o tres años.
“Cualquier avance en el área del desarrollo de sensores para el análisis del aliento me resulta muy interesante, y creo que en este caso estamos hablando ciertamente de un avance,” afirma Peter Mazzone, especialista en cáncer de pecho e investigador de análisis de aliento en la Clínica Cleveland de Ohio. “Este ha sido un estudio muy bien llevado a cabo y muy prometedor. No sé si es lo suficientemente preciso como para utilizarlo en la práctica clínica, pero aún así es muy interesante ver que existe otro sistema de sensor tan prometedor como éste.”
Los tests preliminares indican que las nanopartículas de oro no sólo son capaces de diferenciar entre las distintas fases del cáncer, sino que también distingues los distintos rasgos de otro tipo de enfermedades, como por ejemplo los fallos en el riñón. El grupo de Haick ha puesto a prueba esta nariz electrónica incluso sobre colonias de células cultivadas en laboratorio. Con el estudio se descubrió que aunque el sensor fue capaz de oler los componentes que ya se sabe que existen en el alieno, otros VOCs asociados con el cáncer no fueron detectados. “Obviamente, hay algo que ocurre en el cuerpo y que metaboliza y crea nuevos VOCs,” afirma Haick. En la actualidad trabaja para averiguar de qué se trata precisamente, con la esperanza de que pueda proveer nuevos datos acerca del cáncer de pulmón y cómo tratarlo.