Un nuevo sensor para los exosomas derivados del cáncer
Los exosomas son vesículas unidas a membranas con un tamaño de hasta 150 nm y que son segregadas por las células. Contienen diversas biomoléculas y circulan a través de fluidos corporales como la saliva, la orina y la sangre. Los datos recientes indican que los exosomas podrían emplearse como biomarcadores no invasivos para el diagnóstico del cáncer. Sin embargo, la determinación cuantitativa de los exosomas en el diagnóstico clínico constituye un reto importante.
Un biosensor innovador
El proyecto ExoSensor, el cual se llevó a cabo con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, ha desarrollado un biosensor de exosomas adecuado para el diagnóstico en el punto de atención sanitaria (POCT, por sus siglas en inglés) del cáncer pancreático. «El sensor ha sido diseñado para ofrecer una tecnología universal para el diagnóstico clínico del cáncer mediante la supervisión de los exosomas circulantes», explica el jefe de grupo, Khuloud Al-Jamal. La tecnología se basa en los aptámeros, pequeños oligonucleótidos que se sabe que se unen a las moléculas diana con una elevada especificidad. En un primer paso, los exosomas son aislados a partir de distintos fluidos corporales y se conjugan para formar partículas granuladas. A continuación, los aptámeros de biotina se unen a los marcadores de superficie de exosomas como la tetraspanina CD63. Estos son detectados a través de un aptámero estreptavidina secundario vinculado a una enzima peroxidasa de rábano (HRP, por sus siglas en inglés). El sensor detecta la conversión del sustrato incoloro dopamina de la HRP en polidopamina, que emite un color marrón. La señal de color emitida al cabo de diez minutos es proporcional al marcador de superficie exosoma y, en consonancia, a la cantidad de exosomas. El biosensor se ha utilizado con éxito para detectar exosoma derivados del cáncer de mama dirigiéndose al biomarcador exosómico receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico (HER2, por sus siglas en inglés). También se ha usado para detectar exosomas derivados del cáncer pancreático dirigiéndose a la integrina alfa-v beta-6, un nuevo posible biomarcador para el diagnóstico del cáncer de páncreas.
Ventajas y perspectivas de futuro
Hasta ahora, se han detectado exosomas a través de métodos convencionales como la citometría de flujo, la inmunoelectrotransferencia y el análisis de seguimiento de nanopartículas. Sin embargo, estos métodos requieren que se utilice un equipo especializado y software complejo o caro, lo que dificulta su uso generalizado en el punto de atención sanitaria. El proyecto ExoSensor ha desarrollado un método rápido y rentable para la detección sensible de exosomas mediante colorimetría. Ha demostrado la viabilidad de usar esta sencilla tecnología para detectar y cuantificar exosomas en las muestras de suero con una elevada sensibilidad y especificidad, además de ofrecer resultados mucho más rápidamente que los métodos estándar. «La especificidad de ExoSensor se basa en la ventaja intrínseca de los aptámeros frente a los anticuerpos en cuanto a la especificidad y la afinidad», subraya Al-Jamal. Por otra parte, el biosensor tan solo requiere pequeñas cantidades de muestra, al nivel del microlitro, lo cual hace que este ensayo resulte adecuado para análisis de sangre mediante pinchazos en el dedo. También facilita la detección a simple vista, algo importante para la detección sobre el terreno y el análisis en el punto de atención sanitaria. Se espera que la aplicación del biosensor para la detección del cáncer mejore el diagnóstico y los resultados de la enfermedad para millones de pacientes de todo el mundo. Especialmente en el caso del cáncer de páncreas, donde el diagnóstico llega a menudo tarde y con un pésimo pronóstico, la detección precoz del tumor podría ayudar a prolongar la vida de los pacientes. Teniendo en cuenta que los exosomas reflejan la genética o las proteínas originadas en los órganos o células de partida, también se pueden utilizar para el diagnóstico y para evaluar el progreso del tratamiento y la respuesta de enfermedades distintas al cáncer. Por consiguiente, el biosensor ExoSensor podría ayudar a definir un mapa del perfil exosómico de estas enfermedades, lo que ayudaría al descubrimiento de biomarcadores.
Palabras clave
ExoSensor, exosomas, biosensor, aptámero, HER2, CD63, cáncer de mama, cáncer pancreático, integrina alfa-v beta-6