Biomarcadores de ADN para cáncer detectados con técnica lab en chip

El cáncer es la segunda causa principal de muerte en los Estados Unidos, lo que hace que el diagnóstico temprano y confiable y el tratamiento, sean una prioridad para los médicos. Los biomarcadores genómicos ofrecen un gran potencial para el diagnóstico y nuevas formas de tratamiento, como la inmunoterapia.

Un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de California, Santa Cruz (CA, EUA) y de la Universidad Brigham Young (Provo, UT, EUA), desarrolló un sistema de análisis optofluídico que procesa muestras biomoleculares a partir de sangre total y luego analiza e identifica múltiples objetivos en una plataforma de detección molecular, basada en silicio. En lugar de transferir muestras relativamente grandes (micro a mililitros) entre los tubos de ensayo o utilizando equipos analíticos voluminosos, las muestras y los reactivos se manipulan en dispositivos, a escala de chip, con microcanales fluidos. Esto requiere volúmenes de prueba mucho más pequeños y se pueden integrar múltiples funciones en un solo dispositivo, mejorando de esta manera, la velocidad, la confiabilidad y la portabilidad de estos procesos de laboratorio.

Los científicos demostraron procesos de filtración de sangre, extracción de muestras, enriquecimiento de objetivos y marcaje fluorescente, utilizando circuitos microfluídicos programables. Ellos pudieron detectar e identificar múltiples dianas utilizando una técnica de multiplexación espectral basada en la excitación multi-“spot”, dependiente de la longitud de onda, en un chip de guía de ondas ópticas reflectante antiresonante. Específicamente, extrajeron dos tipos de biomarcadores para la detección del melanoma: ácidos nucleicos libres de células mutadas, BRAFV600E y NRAS, utilizando sangre total. Detectaron e identificaron estos dos objetivos simultáneamente utilizando el método de multiplexación espectral con una tasa de éxito de hasta un 96%.

Holger Schmidt, PhD, un profesor de ingeniería eléctrica y autor principal del estudio, dijo: “Nuestro método utiliza chips optofluídicos donde, tanto el procesamiento de fluidos como la detección óptica, se realizan en un chip, lo que permite una mayor miniaturización y mejoras en el desempeño del sistema de chips. A corto plazo, esperamos construir nuevos instrumentos diagnósticos para el diagnóstico molecular con aplicaciones en oncología y para la detección de enfermedades infecciosas, tanto virus como bacterias (resistentes a los medicamentos)”. El estudio fue publicado en la edición de diciembre de 2016 de la revista Biomicrofluidics.

Enlaces relacionados:

University of California, Santa Cruz
Brigham Young University