(PhysOrg.com) - Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern, utilizando una herramienta basada en nanotecnología extremadamente sensible conocida como el sistema de código de barras biológicas, ha detectado niveles previamente indetectables de antígeno prostático específico (PSA) en pacientes sometidos a prostatectomía radical. Este nuevo ensayo, solo uno de los muchos que están desarrollando los investigadores del Centro de Nanomateriales para el Diagnóstico y Terapéutica del Cáncer para la Excelencia en Nanotecnología del Cáncer (Northwestern CCNE), es 300 veces más sensible que las pruebas de PSA disponibles comercialmente.

La capacidad de detectar de manera fácil y rápida niveles muy bajos de PSA puede permitir a los médicos diagnosticar a los hombres con recurrencia del cáncer de próstata años antes de lo que es posible actualmente. El cáncer de próstata es la segunda causa principal de muerte por cáncer entre los hombres en los Estados Unidos. (Solo el cáncer de pulmón es más mortal). "Hemos definido un nuevo cero para el PSA, "dijo Chad Mirkin, Doctor., investigador principal del CCNE Noroeste. "Este nivel de sensibilidad en la detección de concentraciones bajas de PSA quitará las cejas a la comunidad médica, especialmente cuando se trata de rastrear enfermedades residuales ". Este estudio, que fue dirigido por Mirkin y C. Shad Thaxton, MARYLAND., aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) .

"Este nuevo ensayo de PSA puede alterar el manejo de los pacientes que han sido tratados con cirugía por cáncer de próstata, "dijo William J. Catalona, MARYLAND., director del Programa de Cáncer de Próstata Clínico en el Centro de Cáncer Lurie de Northwestern. Fue el primero en demostrar que la prueba de PSA, un simple análisis de sangre, podría utilizarse como herramienta de detección del cáncer de próstata. "Los estudios han demostrado que la radioterapia posoperatoria administrada temprano a pacientes con patología adversa, llamada radiación adyuvante, reduce la tasa de recurrencia y mejora la supervivencia, ", Dijo Catalona. Después de la extirpación de la glándula prostática, los pacientes suelen tener niveles de PSA que son indetectables cuando se miden con herramientas de diagnóstico convencionales. "Debido a que el 'ensayo nano-PSA' es más sensible que las pruebas actuales de PSA disponibles comercialmente, puede permitir a los médicos dirigir la radiación adyuvante a los pacientes destinados a tener una recurrencia tumoral potencialmente mortal ".

El estudio es un indicador temprano de cómo se puede utilizar la nanotecnología para mejorar los diagnósticos médicos y la detección temprana del cáncer. En el caso de recurrencia del cáncer de próstata después del tratamiento quirúrgico primario, los pacientes con niveles de PSA detectables pero que no aumentan pueden estar seguros de que su cáncer no volverá a aparecer. Esta tranquilidad podría entregarse potencialmente mucho antes que con las herramientas de diagnóstico convencionales. Para pacientes con niveles crecientes de PSA, detectado antes de que las herramientas convencionales puedan, los médicos podrían diagnosticar una recurrencia e intervenir en consecuencia.

Es más, la eficacia del tratamiento posoperatorio podría evaluarse controlando los niveles de PSA de un paciente. Seguimiento temprano de los niveles de PSA, antes de que las herramientas convencionales puedan, puede permitir a los médicos validar tratamientos para el cáncer recurrente, como la radiación, terapias hormonales y quimioterapias. El más eficaz podrá mantener bajos los niveles de PSA.

"La primera ruta hacia una nueva terapéutica es una buena herramienta de diagnóstico, y eso es lo que tenemos aquí, "dijo Mirkin." Este ensayo de código de barras biológico, o una variante de ella, podría convertirse en una herramienta comercial en tan solo 18 meses. La tecnología está ahí. Ahora es una decisión empresarial ".

El PSA es una proteína producida por las células de la glándula prostática y que se encuentra en el torrente sanguíneo. Este estudio piloto analizó muestras de suero de 18 pacientes que se sometieron a prostatectomía recolectadas en el transcurso de varios años.

Los investigadores pudieron cuantificar de manera confiable y precisa los valores de PSA a menos de 0.1 nanogramos por mililitro, el límite clínico de detección para ensayos comerciales. El límite inferior de detección de PSA utilizando el ensayo de código de barras biológico es aproximadamente 300 veces menor que el límite inferior de detección para pruebas comerciales. Las mediciones de PSA se utilizaron para clasificar a los pacientes como sin evidencia de enfermedad o con una recaída de la enfermedad. El equipo de Northwestern ahora está llevando a cabo un estudio retrospectivo similar de 260 pacientes y eventualmente planea hacer un gran estudio prospectivo.

La tecnología ultrasensible se basa en sondas de nanopartículas de oro decoradas con ADN y anticuerpos que pueden reconocer y unirse al PSA cuando está presente en niveles extremadamente bajos en una muestra de sangre. Una micropartícula magnética, equipado con un segundo anticuerpo para PSA, también se utiliza en el ensayo. Cuando en solución, las partículas funcionalizadas con anticuerpos "reconocen" y se unen al PSA, intercalando la proteína entre las dos partículas.

La clave es que, unidas a cada pequeña nanopartícula de oro, hay cientos de hebras idénticas de ADN. Mirkin llama a esto "ADN de código de barras" porque lo han diseñado como una etiqueta específica para el objetivo de PSA. Después de que el sándwich "partícula-proteína-partícula" se retira magnéticamente de la solución, el ADN se extrae del sándwich y se lee con un sistema de identificación Verigene®, una plataforma de nanotecnología diseñada para detectar y cuantificar ADN. La cantidad de PSA presente se calcula basándose en la cantidad de ADN de código de barras. Para cada molécula de PSA capturado, se liberan cientos de hebras de ADN, que es una de las formas en que se amplifica la señal de PSA.

Este trabajo, que se detalla en un documento titulado, "El ensayo de código de barras biológico basado en nanopartículas redefine el PSA 'indetectable' y la recurrencia bioquímica después de la prostatectomía radical, "fue apoyado por la Alianza del NCI para la Nanotecnología en el Cáncer, una iniciativa integral diseñada para acelerar la aplicación de la nanotecnología a la prevención, diagnóstico, y tratamiento del cáncer. Investigadores de la Universidad Médica de Innsbruck en Austria también participaron en este estudio. Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.

Proporcionado por el Instituto Nacional del Cáncer (noticias:web)