{"id":234791,"date":"2017-03-22T17:23:21","date_gmt":"2017-03-22T20:23:21","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=234791"},"modified":"2017-03-22T17:23:22","modified_gmt":"2017-03-22T20:23:22","slug":"diagnostico-precoz-del-cancer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/diagnostico-precoz-del-cancer\/","title":{"rendered":"Diagn\u00f3stico precoz del c\u00e1ncer"},"content":{"rendered":"
\"Dispositivo

Eduardo Cesar<\/span><\/a> Dispositivo electr\u00f3nico ideado en el Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos, en la USP: lo recubre una capa de anticuerpos que reconocen el ant\u00edgeno relacionado con el c\u00e1ncer de p\u00e1ncreasEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Seg\u00fan estimaciones del Instituto Nacional del C\u00e1ncer (Inca), en 2016, Brasil registrar\u00e1 600 mil nuevos casos de c\u00e1ncer. Como el diagn\u00f3stico precoz constituye una de las principales armas para combatir la enfermedad, dos equipos de investigaci\u00f3n de S\u00e3o Paulo concibieron un nuevo dispositivo destinado a la detecci\u00f3n de tumores en su fase inicial. Un grupo del Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos en la Universidad de S\u00e3o Paulo (IFSC-USP), en colaboraci\u00f3n con el Hospital del C\u00e1ncer de Barretos, en el interior paulista, cre\u00f3 un biosensor para el diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. En la ciudad de Araraquara, investigadores del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), uno de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid) financiados por la FAPESP, desarrollaron otro biosensor capaz de detectar tumores de ovarios y hepatitis C, otra enfermedad con gran incidencia en el pa\u00eds. Los dos dispositivos se encuentran en fase de prototipo y a\u00fan no han sido aprobados por la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) para su empleo en hospitales, laboratorios de an\u00e1lisis cl\u00ednicos y consultorios m\u00e9dicos.<\/p>\n

Los biosensores son dispositivos que utilizan en su estructura un elemento biol\u00f3gico de reconocimiento, tal como puede serlo una enzima, un anticuerpo o un ant\u00edgeno, para medir de manera selectiva determinadas sustancias relacionadas con el c\u00e1ncer y otras enfermedades presentes en muestras de sangre. La idea de los dos grupos que realizan investigaci\u00f3n con biosensores y trabajan en forma independiente, consiste en la creaci\u00f3n, tambi\u00e9n, de aparatos port\u00e1tiles, similares a los gluc\u00f3metros que actualmente se emplean para medir los \u00edndices de glucosa en la sangre, que realicen la lectura del resultado del test e indiquen si el paciente es o no portador de c\u00e1ncer (observe la infograf\u00eda<\/a><\/em>).<\/p>\n

Uno de los m\u00e9todos m\u00e1s conocidos para el diagn\u00f3stico del c\u00e1ncer, que ya se ha implementado a gran escala, es el test Elisa. Se trata de un an\u00e1lisis de sangre que se basa tambi\u00e9n en la interacci\u00f3n espec\u00edfica entre ant\u00edgenos y anticuerpos, y donde la detecci\u00f3n se efect\u00faa por medio de reactivos y reacciones enzim\u00e1ticas. En los biosensores no se necesitan enzimas intermediarias, sino tan s\u00f3lo la interacci\u00f3n entre las mol\u00e9culas del ant\u00edgeno y del anticuerpo. El test Elisa demora entre una hora y media a dos horas, mientras que con el biosensor, ese tiempo puede reducirse, siendo s\u00f3lo de 30 minutos. Otras ventajas son el uso de sangre en el biosensor, unas cuatro veces menor en comparaci\u00f3n con el test Elisa, y la sensibilidad, que es mil veces mayor en este nuevo tipo de examen.<\/p>\n

\u201cNuestro trabajo se propone como meta la creaci\u00f3n de un m\u00e9todo m\u00e1s sencillo y econ\u00f3mico\u201d, explica el f\u00edsico Andrey Soares, doctorando del Grupo de Pol\u00edmeros Bernhard Gross del IFSC y responsable de la creaci\u00f3n del biodispositivo para la detecci\u00f3n del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. \u201cEn la literatura cient\u00edfica, existen relatos de diferentes biosensores para esa enfermedad que utilizan t\u00e9cnicas electroqu\u00edmicas u \u00f3pticas. El nuestro se basa en mediciones el\u00e9ctricas\u201d. El estudio se llev\u00f3 a cabo bajo la supervisi\u00f3n de Osvaldo Novais de Oliveira Junior, docente del IFSC, con la participaci\u00f3n de investigadores del Hospital del C\u00e1ncer de Barretos. En el an\u00e1lisis de los datos recabados por el biosensor se emplearon m\u00e9todos computacionales para la visualizaci\u00f3n, desarrollados por los profesores Fernando Vieira Paulovich y Maria Cristina Ferreira de Oliveira, del Instituto de Ciencias Matem\u00e1ticas y de la Computaci\u00f3n (ICMC) de la USP de S\u00e3o Carlos.<\/p>\n

El dispositivo electr\u00f3nico ideado en la USP est\u00e1 conformado por dos finas pel\u00edculas: una que contiene quitosano (un polisac\u00e1rido extra\u00eddo del caparaz\u00f3n de los camarones) y concanavalina A (una prote\u00edna extra\u00edda de las semillas de frijol de chancho \u2012Canavalia ensiformis<\/em>\u2012 tambi\u00e9n denominado frijol machete), y otra con una capa activa de anticuerpos capaces de reconocer el ant\u00edgeno CA19-9, presente en el organismo humano. La concentraci\u00f3n de ese ant\u00edgeno se incrementa en las personas afectadas por c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. Esas dos pel\u00edculas a escala nanom\u00e9trica reposan sobre un electrodo (un material conductor de la electricidad) impreso en una cinta, similar a las que se utilizan para los test r\u00e1pidos del \u00edndice gluc\u00e9mico. \u201cAl disponer la muestra de sangre del paciente sobre el biosensor, se produce una interacci\u00f3n con la capa activa de anticuerpos, lo cual genera un pulso el\u00e9ctrico que nos permite saber si existe o no una cantidad excesiva de CA19-9 en el material recogido\u201d, dice Soares.<\/p>\n

Uno de los principales desaf\u00edos para la producci\u00f3n de un biosensor, explica Novais, consiste en preservar la funci\u00f3n de las biomol\u00e9culas que sirven como elementos activos en el dispositivo. Para eso, se emplean matrices elaboradas con materiales que ayudan a la preservaci\u00f3n de la actividad de la biomol\u00e9cula. \u201cEn nuestro biosensor, la funci\u00f3n de la matriz la desempe\u00f1an el quitosano y la concanavalina A, dos materiales de bajo costo y que pueden obtenerse de fuentes naturales. La concanavalina A interact\u00faa con el quitosano formando una fina pel\u00edcula estable en la superficie del electrodo\u201d, dice el f\u00edsico Novais, electo en enero de este a\u00f1o como presidente de la Sociedad Brasile\u00f1a de Investigaci\u00f3n en Materiales (SBPMat). \u201cLa estabilidad resulta importante para la inmovilizaci\u00f3n mec\u00e1nica de la capa activa, permitiendo la construcci\u00f3n de dispositivos de alta sensibilidad y selectividad\u201d. La investigaci\u00f3n cuenta con el patrocinio financiero de la FAPESP y la cooperaci\u00f3n del Hospital del C\u00e1ncer de Barretos. \u201cHasta ahora, nuestros ensayos se efectuaron con c\u00e9lulas cancerosas producidas en laboratorio. El paso siguiente ser\u00e1 la realizaci\u00f3n de test con muestras de sangre de pacientes reales\u201d, comenta Andrey Soares. Seg\u00fan \u00e9l, todav\u00eda no se ha definido el n\u00famero de muestras de pacientes.<\/p>\n

\"076-079_Biossensor_242\"<\/a>En el CDMF, que funciona en el Instituto de Qu\u00edmica de la Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), en el campus de Araraquara, la investigaci\u00f3n para el desarrollo del biosensor para la detecci\u00f3n del c\u00e1ncer de ovario y la hepatitis C, cont\u00f3 con la coordinaci\u00f3n de la profesora Maria Aparecida Zaghete Bertochi, y la colaboraci\u00f3n del maestrando Jo\u00e3o Paulo de Campos da Costa y de las doctorandas Gisane Gasparotto y Glenda Biasotto. Tambi\u00e9n colaboraron con ese trabajo el profesor Paulo In\u00e1cio da Costa, de la Facultad de Ciencias Farmac\u00e9uticas de la Unesp, y la investigadora Talita Mazon, del Centro de Tecnolog\u00eda de la Informaci\u00f3n Renato Archer (CTI).<\/p>\n

El biosensor posee una arquitectura similar a la del dispositivo de la USP: una capa activa con biomol\u00e9culas, una matriz estabilizadora \u2012en este caso, formada por cistamina y glutaraldeh\u00eddo\u2012 y un electrodo de trabajo, encargado de la conversi\u00f3n de la se\u00f1al generada por la interacci\u00f3n qu\u00edmica entre las biomol\u00e9culas y los marcadores de las enfermedades blanco en una se\u00f1al el\u00e9ctrica. \u201cNuestro biosensor es un dispositivo anal\u00edtico que convierte la respuesta de una reacci\u00f3n inmunoqu\u00edmica, bioqu\u00edmica o biol\u00f3gica en una se\u00f1al medible. Es un dispositivo descartable y su m\u00e9todo de medici\u00f3n electroqu\u00edmica logra que el diagn\u00f3stico tenga un costo reducido si se lo compara con los sistemas actuales\u201d, explica el ingeniero electricista Jo\u00e3o Paulo. Hoy en d\u00eda, el biosensor entrega el resultado en una hora y los cient\u00edficos trabajan en modificaciones para reducir ese tiempo hasta llegar a 10 minutos. Los test actuales para la detecci\u00f3n de la hepatitis son el denominado Elisa y otros, que sirven para confirmar un resultado positivo, y que se basan en prote\u00ednas del virus. En total, demoran m\u00e1s de dos horas.<\/p>\n

Por ahora, el biosensor es capaz de diagnosticar el c\u00e1ncer de ovario y la hepatitis C en forma individual, es decir, una enfermedad por vez. El objetivo es perfeccionarlo para la detecci\u00f3n conjunta de otras enfermedades. En el caso del c\u00e1ncer de ovario, el dispositivo permite la detecci\u00f3n de una glucoprote\u00edna con alto peso molecular, denominada ant\u00edgeno CA 125, que est\u00e1 asociada a la aparici\u00f3n del c\u00e1ncer. Seg\u00fan estudios, el 90% de las mujeres que presentaron una elevada concentraci\u00f3n de esa glucoprote\u00edna en la sangre desarrollaron la enfermedad. \u201cSe adhiri\u00f3 un anticuerpo monoclonal a la superficie del electrodo de trabajo, con el objetivo de ligarse, en presencia del ant\u00edgeno CA 125, espec\u00edficamente a esa glucoprote\u00edna promoviendo una interferencia en la corriente el\u00e9ctrica del dispositivo\u201d, explica Jo\u00e3o Paulo.<\/p>\n

Para el diagn\u00f3stico de las infecciones virales de la hepatitis C, el mismo sensor posibilita la detecci\u00f3n de anticuerpos espec\u00edficos para una prote\u00edna presente en el virus. \u201cSi la prote\u00edna que se busca estuviera presente en la sangre, la uni\u00f3n entre ella y el anticuerpo incubado en el electrodo produce una se\u00f1al que altera el potencial el\u00e9ctrico del electrodo. Un software<\/em> interpreta esa se\u00f1al para realizar el diagn\u00f3stico\u201d, dice el investigador de la Unesp. El Ministerio de Salud estima que entre 1,4 y 1,7 millones de personas podr\u00edan haber tenido contacto con el virus causante de la hepatitis C en el pa\u00eds, y parte de ese conjunto desarrollar\u00e1 la infecci\u00f3n cr\u00f3nica.<\/p>\n

De acuerdo con los cient\u00edficos de la Unesp, pronto se remitir\u00e1 una solicitud de patente del biodispositivo al Instituto Nacional de la Propiedad Intelectual (INPI). El proyecto para el desarrollo de un equipamiento port\u00e1til para la lectura del biosensor ya se encuentra en curso, en colaboraci\u00f3n con el \u00e1rea de Procesamiento de Se\u00f1ales e Instrumentaci\u00f3n del Programa de Posgrado en Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica de la USP, en el campus de S\u00e3o Carlos. Cuando todo est\u00e9 listo, los investigadores de la Unesp se proponen crear una empresa para producir y comercializar el dispositivo.<\/p>\n

Seg\u00fan el profesor Emanuel Carrilho, del Instituto de Qu\u00edmica de la USP de S\u00e3o Carlos y\u00a0 miembro del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda Bioanal\u00edtica (INCT Bioanal\u00edtica), los biosensores para la detecci\u00f3n del c\u00e1ncer constituyen una l\u00ednea de investigaci\u00f3n que tuvo un fuerte desarrollo en los \u00faltimos a\u00f1os. \u201cEl mayor desaf\u00edo actual consiste en la identificaci\u00f3n de las mol\u00e9culas que puedan indicar que el c\u00e1ncer se encuentra en su fase inicial\u201d, dice Carrilho. \u201cUna vez que dispongamos, concretamente, de esos biomarcadores predictivos, los biosensores se transformar\u00e1n en herramientas importantes para un diagn\u00f3stico precoz de la enfermedad\u201d.<\/p>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> CDMF \u2013 Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (n\u00b0 2013\/07296-2<\/a>); Modalidad<\/strong> Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid); Investigador responsable<\/strong> Elson Longo (Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 20.965.210,37 (durante cinco a\u00f1os)
\n2.<\/strong> Pel\u00edculas nanoestructuradas de materiales de inter\u00e9s biol\u00f3gico (n\u00ba 2013\/ 14262-7<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Osvaldo Novais de Oliveira Junior (USP); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 2.539.907,03
\n3.<\/strong> Desarrollo de nanoestructuras y filmes de ZnO para su aplicaci\u00f3n en sensores y nanogeneradores (n\u00ba 2011\/19561-7<\/a>); Modalidad<\/strong> Beca en el Pa\u00eds \u2013 Regular \u2013 Doctorado; Becaria<\/strong> Glenda Biasotto (IQ-Unesp); Investigadora responsable<\/strong> Maria Aparecida Zaghete Bertochi (IQ-Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 31.239,12
\n4.<\/strong> Desarrollo de nanoestructuras y filmes de ZnO para la extracci\u00f3n de energ\u00eda: nanogeneradores y piezotr\u00f3nicos (n\u00ba 2012\/11979-5<\/a>); Modalidad<\/strong> Apoyo a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigadora responsable<\/strong> Maria Aparecida Zaghete Bertochi (Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 296.813,67<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nSOARES, A.C. et al.<\/em> Controlled film architectures to detect a biomarker for pancreatic cancer using impedance spectroscopy<\/a>. ACS Applied Materials & Interfaces<\/strong>. v. 7, n. 46, p. 25930-7. nov. 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nuevos biosensores detectar\u00e1n tumores en p\u00e1ncreas y ovarios con mayor rapidez","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[281,316,328],"coauthors":[116],"class_list":["post-234791","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-biotecnologia-es","tag-medicina-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/234791","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=234791"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/234791\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=234791"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=234791"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=234791"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=234791"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}