Tres horas y 50 euros, el nuevo sistema para la detección precoz del cáncer

Menos de tres horas y un coste que no supera los 50 euros. Este es el nuevo horizonte para la detección rápida del cáncer que han presentado científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, quienes han desarrollado una herramienta capaz de usar moléculas de ácido ribonucleico de transferencia (ARNt) como biomarcadores para diagnosticar cánceres a esa velocidad.

Los científicos han publicado su trabajo en la revista 'Nature Biotechnology', que cuenta con aplicaciones "prometedoras" para diagnosticar y pronosticar enfermedades, y que además no es una prueba invasiva y tiene alta sensibilidad y especificidad. El método puede medir tanto la abundancia como las modificaciones de las moléculas de ARNt en un solo paso y se llama 'Nano-tRNAseq'.

Los ARNt son moléculas que contienen mucha información, con un enorme potencial para el diagnóstico y pronóstico de enfermedades. Hasta el momento no se han explotado para tal fin debido a la falta de métodos que puedan capturar esta información de manera cuantitativa y rentable. "Por ejemplo, algunos tipos de cáncer son difíciles de diagnosticar porque sus síntomas no son específicos y pueden confundirse con otras afecciones. Al mismo tiempo, se sabe que existen ciertos perfiles de modificación de ARNt en algunos tipos de cáncer que pueden servir como biomarcadores altamente específicos", señalan desde el CRG.

Rápido y rentable, las ventajas del proyecto

'Nano-tRNAseq' se basa en la secuenciación de nanoporos, una tecnología que puede secuenciar las moléculas de ARN directamente pasándolas a través de un pequeño poro. Cada uno de los nucleótidos que componen una molécula de ARN tiene un tamaño y una forma ligeramente diferente, que se refleja en un cambio en la corriente eléctrica que se genera cuando cada nucleótido pasa a través del poro. 

El método tiene ventajas importantes. "Por primera vez, podemos estudiar la abundancia de ARNt y los perfiles de modificación de ARNt simultáneamente. Adicionalmente, el método es rápido, rentable, de alto rendimiento y tiene una resolución a nivel molecular. Antes dependíamos de dos métodos separados que son menos informativos y llevarían semanas y costarían miles de euros para obtener resultados. Nano-tRNAseq es mucho más económico, y podemos tener resultados en un par de días. En un futuro cercano, será en unas pocas horas", afirma Morghan Lucas, estudiante de doctorado en el Centro de Regulación Genómica y primera autora del estudio.

El rápido análisis de datos que permite este método es "fundamental para la toma de decisiones clínicas". Otra ventaja es que las máquinas de secuenciación de nanoporos requeridas para usar Nano-tRNAseq son "pequeñas, ligeras y pueden funcionar con un portátil o una batería externa", lo que las hace fáciles de transportar a ubicaciones remotas y permite su uso en el campo o en la clínica.

Sin embargo, el equipo científico señala que todavía existen algunas limitaciones en el nuevo método, como la incapacidad de predecir qué modificación del ARNt está desregulada en una muestra determinada, a menos que las modificaciones se hayan identificado previamente mediante otros métodos experimentales. 

El método fue desarrollado por el grupo de investigación de Eva Novoa en el Centro de Regulación Genómica (CRG), con Morghan C. Lucas y Leszek P. Pryszcz como primeros co-autores del estudio. Novoa usará la tecnología para hacer avanzar sus proyectos de investigación, financiados por la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC).

"Las moléculas de ARNt se pueden dividir en fragmentos de ARN pequeños pero estables que circulan por el plasma sanguíneo. Estas moléculas suelen estar alteradas en pacientes con cáncer y contienen mucha información que se puede utilizar con fines diagnósticos y pronósticos. Nano-tRNAseq es una tecnología de prueba de concepto que allana el camino para el desarrollo de un método simple, barato y altamente preciso que puede cuantificar estas moléculas de manera no invasiva. Nuestro objetivo es seguir desarrollando esta tecnología y combinarla con herramientas de inteligencia artificial para determinar la malignidad de una muestra biológica en menos de 3 horas, y con un coste de no más de 50 euros por muestra", afirma la Eva Novoa, autora principal del estudio e investigadora del Centro de Regulación Genómica.

El estudio fue financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad de España y una ayuda ‘ERC Starting Grant’ del Consejo Europeo de Investigación. Los colaboradores incluyen el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) en Barcelona y el CNRS-Université de Lorraine en Nancy, Francia.