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ACS Central Science
Los diagn贸sticos de c谩ncer tradicionalmente han requerido procedimientos invasivos o laboriosos, como las biopsias de tejidos. Ahora, una investigaci贸n publicada en ACS Central Science revela un m茅todo que utiliza luz infrarroja pulsada para identificar perfiles moleculares en el plasma sangu铆neo que podr铆an indicar la presencia de ciertos c谩nceres comunes. En este estudio de prueba de concepto, se analiz贸 el plasma sangu铆neo de m谩s de 2000 personas para establecer una relaci贸n entre los patrones moleculares y el c谩ncer de pulm贸n, lo que permiti贸 extrapolar una posible 鈥渉uella dactilar del c谩ncer鈥�.
El plasma es la parte l铆quida de la sangre, desprovista de c茅lulas. Este transporta diversas mol茅culas como prote铆nas, metabolitos, l铆pidos y sales por todo el cuerpo. Algunas mol茅culas que transporta el plasma sangu铆neo indican posibles problemas de salud. Por ejemplo, los niveles inusualmente altos de ant铆geno prost谩tico espec铆fico se utilizan para detectar el c谩ncer de pr贸stata. En teor铆a, una prueba m茅dica que midiera una amplia gama de mol茅culas podr铆a identificar un patr贸n espec铆fico de distintos tipos de c谩ncer, lo que agilizar铆a el diagn贸stico y reducir铆a los costos. Para buscar patrones qu铆micos reveladores del c谩ncer, Mihaela 沤igman y sus colegas probaron una t茅cnica denominada huella molecular de campo el茅ctrico que utiliza luz infrarroja pulsada para perfilar mezclas moleculares complejas en el plasma sangu铆neo.
En primer lugar, los investigadores utilizaron la t茅cnica de huella molecular de campo el茅ctrico para enviar r谩fagas ultracortas de luz infrarroja a trav茅s del plasma. Analizaron muestras de 2533 participantes del estudio, entre ellos, personas con c谩ncer de pulm贸n, pr贸stata, mama o vejiga y personas sin c谩ncer. Para cada muestra, registraron el patr贸n de luz emitido por las mezclas moleculares en el plasma, lo que se denomina 鈥渉uella molecular infrarroja鈥�.
Con estos complejos patrones de personas con y sin c谩ncer, los investigadores ense帽aron a un modelo de aprendizaje autom谩tico a identificar firmas moleculares asociadas a los cuatro tipos de c谩ncer. El modelo inform谩tico se prob贸 en un subconjunto separado de muestras de los participantes para determinar su eficacia con datos de prueba no observados. La t茅cnica anal铆tica demostr贸 un nivel de precisi贸n convincente (hasta el 81聽%) a la hora de detectar firmas infrarrojas espec铆ficas del c谩ncer de pulm贸n y diferenciarlas de las muestras de control que se hab铆an obtenido de personas sin c谩ncer. Sin embargo, el modelo inform谩tico obtuvo 铆ndices menos satisfactorios en la detecci贸n de los otros tres tipos de c谩ncer. En el futuro, los investigadores se proponen ampliar y probar el m茅todo para identificar otros tipos de c谩ncer y otras afecciones.
鈥淟a huella molecular infrarroja con l谩ser detecta el c谩ncer, lo que demuestra su potencial para el diagn贸stico cl铆nico鈥�, explica 沤igman.聽鈥淐on un mayor desarrollo tecnol贸gico y una validaci贸n independiente en estudios cl铆nicos suficientemente potentes, podr铆a establecer aplicaciones generalizables y trasladarse a la pr谩ctica cl铆nica, lo que supondr铆a un avance en la forma en que diagnosticamos y detectamos el c谩ncer en la actualidad鈥�.
Los autores agradecen el apoyo del Centro de Aplicaciones L谩ser Avanzadas (CALA) de la Universidad Ludwig Maximilian de M煤nich y del Proyecto de Apoyo a Investigadores.
Algunos autores han presentado una solicitud de patente para esta tecnolog铆a.
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Nota: ACS no realiza investigaciones, pero publica y divulga estudios cient铆ficos revisados por expertos.鈥�
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