El método notablemente preciso permite a los investigadores observar dentro de sacos de membrana de tamaño nanométrico, llamados vesículas extracelulares o EV, que pueden transportar diferentes tipos de cargas, como proteínas, ácidos nucleicos y metabolitos, en el torrente sanguíneo.

Cuando Wei-Chuan Shih, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Facultad de Ingeniería de Cullen, y su equipo examinaron la cantidad y la carga de pequeños vehículos eléctricos dentro de pacientes con cáncer y aquellos sin cáncer. El artículo se publica en la revista Communications Medicine. .

"Observamos diferencias en el número y la carga de vehículos eléctricos pequeños en muestras tomadas de personas sanas frente a personas con cáncer y podemos diferenciar estas dos poblaciones en función de nuestro análisis de los vehículos eléctricos pequeños", informa Shih. "Los hallazgos surgieron de la combinación de dos métodos de obtención de imágenes (nuestro método PANORAMA desarrollado previamente y la obtención de imágenes de fluorescencia emitida por vehículos eléctricos pequeños) para visualizar y contar vehículos eléctricos pequeños, determinar su tamaño y analizar su carga".

En 2020, Shih presentó la tecnología de imágenes ópticas PANAROMA, que utiliza un lado de vidrio cubierto con nanodiscos de oro que permite a los usuarios monitorear los cambios en la transmisión de la luz y determinar las características de nanopartículas de hasta 25 nanómetros de diámetro. PANORAMA toma su nombre de Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic Nano-aperture label-free iMAging), que significa las características clave de la tecnología.

Para esta investigación, apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, se trataba de contar el número de vehículos eléctricos pequeños para detectar el cáncer.

"Usando un límite de 70 recuentos pequeños de EV normalizados, todas las muestras de cáncer de 205 pacientes estaban por encima de este umbral, excepto una muestra, y para las muestras sanas, de 106 individuos sanos, todas menos tres estaban por encima de este límite, lo que da una sensibilidad de detección de cáncer de 99,5 % y una especificidad del 97,3 %", afirmó Shih.

Para probar más a fondo el rendimiento del umbral de detección de 70 recuentos pequeños de EV normalizados en plasma, el equipo analizó dos conjuntos independientes de muestras de estadios I-IV o leiomiosarcoma recurrente/tumores del estroma gastrointestinal y colangiocarcinoma en estadio temprano y tardío que fueron analizados de forma anónima. Se etiquetó y mezcló con muestras saludables y se logró una precisión del 100 %.

"Con una mayor optimización, nuestro enfoque puede ser una herramienta útil para la detección del cáncer en particular y proporcionar información sobre la biología del cáncer y los vehículos eléctricos pequeños", afirmó Shih.