Vuelven a crear el 'ordenador' más pequeño del mundo

El dispositivo de 0.3 mm de largo, más pequeño que un grano de arroz, podrá tener aplicaciones en investigación y medicina.

Existe la tendencia en tecnología a diseñar dispositivos cada vez más cómodos y accesibles. En poco se parecen los smartphone modernos, herramientas multiusos, a los esperpentos con antena de los 90. Mayor potencia, mejor diseño, menor tamaño. IBM fue un paso más allá y presentó este marzo el ordenador más pequeño del mundo (con medidas de 2x2x4mm); pero un nuevo aspirante ha venido para arrebatarle el título.

La nueva creacion de IBM junto a un grano de arroz

La Universidad de Michigan ha desarrollado un dispositivo una décima parte más pequeño que el de su rival IBM, de tan solo 0.3mm de largo y menor tamaño que un grano de arroz. Este nuevo dispositivo ha generado un debate entre las instituciones y la comunidad tecnológica sobre cuáles son los requisitos mínimos que deben existir para que un dispositivo se considere un ‘ordenador’.

Lo que ocurre con las recientes creaciones de IBM es que, en cuando su potencia cae, pierden todos sus datos y programación, a diferencia de los anteriores modelos en miniatura como el Michigan Micro Mote.

David Blaauw, quien lideró el desarrollo del nuevo sistema, afirma que “es cuestión de opinión si tienen los requisitos de funcionalidad mínimos” para considerarse ordenadores o no.

Desarrollo y propiedades

Además de la RAM y células fotovoltaicas, el dispositivo posee procesadores y transmisores y receptores inalámbricos. Al no poder tener una antena de radio convencional, los datos se reciben y transmiten a través de luz visible proporcionada por una estación base que proporciona potencia para la programación y recibe los datos generados. La luz de la estación base y el LED de transmisión del dispositivo inducen corrientes en los circuitos y alimentan el dispositivo, de embalaje transparente, a baja potencia.

Algunos de los problemas a los que tuvo que enfrentarse el equipo de Blaauw fueron inventar nuevas formas de diseñar el circuito de forma que fuese de baja potencia pero tolerase la luz y alcanzase los niveles de precisión deseados. El cambio de diodos, que pueden actuar como células solares, por condensadores conmutados fue una de las soluciones utilizadas durante el desarrollo.

¿Para qué podría utilizarse?

El dispositivo fue diseñado como un sensor de temperatura de alta precisión que convierte la temperatura en intervalos de tiempo definidos con pulsos eléctricos. Estos se medirían en un chip frente a un intervalo constante de la estación base y se convertirían de nuevo en temperaturas. El diseño de la Universidad de Michigan es capaz de medir temperaturas en regiones tan minúsculas como un grupo de células con un error de 0.1 grados Celsius. Con ellos se buscaba que el dispositivo tuviese aplicaciones directas en oncología.

De acuerdo con la propuesta del Profesor Gary Luker, ingeniero biomédico y colaborador en el proyecto, este ordenador podría ser utilizado para confirmar si las células tumorales poseen temperaturas más altas que los tejidos normales, como apuntan algunos estudios. De confirmarse, la diferencia de temperatura podría utilizarse para evaluar el éxito o fracaso del tratamiento. Además, un ordenador milimétrico podría tener aplicaciones en la diagnosis de glaucoma a través de la presión del ojo, estudios sobre cáncer, monitoreo de yacimientos de petróleo y de procesos bioquímicos o sistemas de vigilancia audiovisual.

Ajenos ya a lo que puedan aportar a otros campos, la comunidad científica tendrá que decidir si estos nuevos dispositivos cumplen los requisitos mínimos para ser considerados ‘ordenadores’ o el título de computadora más pequeña volverá a un modelo previo.

FUENTE: MUY INTERESANTE

Un nuevo marcador del cáncer podría ayudar a la detección temprana

En comparación con sus primas sanas, las células cancerígenas son un desastre caótico: a menudo poseen cromosomas extras, formas anormales, y otros atributos extraños. En la actualidad, los científicos han descubierto una extraña característica que parece ser exclusiva de las células cancerígenas: unos largos tramos de ARN repetitivos, conocidos como satélites. Una investigación preliminar sugiere que los satélites aparecen temprano dentro del desarrollo del cáncer, un hallazgo que podría ayudar, en última instancia, a la detección temprana.
"Es un hallazgo muy interesante y provocativo", afirma Stuart Orkin, presidente de oncología pediátrica en el Dana-Farber Cancer Institute, y que no estuvo involucrado en la investigación. "Esto sugiere cambios al por mayor en la expresión génica de las células cancerígenas que hasta ahora eran desconocidos. Alude a la forma en que la cromatina [la masa de ADN y las proteínas que componen los cromosomas] y la expresión de genes en las células cancerígenas se ven perturbadas de manera global".

David Ting, Daniel Haber, y un grupo de colaboradores en el Massachusetts General Hospital, descubrieron los marcadores por accidente, mientras que Ting estudiaba en ARN de un grupo de células tumorales. El ADN que codifica los genes normalmente se transcribe en ARN, que después se traduce en proteínas. Ting quedó desconcertado tras la aparición de moléculas de ARN cuya secuencia no se correspondía con los genes. Descubrió que, en vez de ello, las secuencias correspondían a satélites, segmentos de ADN repetitivos que se transcribían en ARN, pero nunca se traducían en proteínas.
"Nos sorprendimos al descubrir que [los satélites] se expresan en cantidades gigantescas en el tejido tumoral en comparación con el tejido normal", asegura Ting. Las pruebas de seguimiento, tanto en ratones como en tejidos humanos con cáncer, revelaron altos niveles de satélites en diferentes tipos de tumores, incluyendo el cáncer de pulmón, riñón, ovario, de próstata y el cáncer de páncreas.
"Este es un hallazgo fascinante, puesto que no hay precedentes de la búsqueda de una sola clase de ADN que esté uniformemente sobre-expresada en distintos tipos de cáncer", afirma Bert Vogelstein, profesor de oncología y patología en el Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de la Universidad Johns Hopkins. "Parece ser cierto en casi todos los cánceres que observaron".
Aunque los científicos conocen desde hace años la existencia de repeticiones satélite en el genoma—representan alrededor del cinco por ciento del genoma—el papel que desempeñan en las células sanas todavía no está claro. "Durante mucho tiempo, han sido ignorados, puesto que pensábamos que era ADN residual", asegura Ting. De hecho, la mayoría del software utilizado para analizar las secuencias de ADN está diseñado para eliminar estos tramos de su análisis, afirma.

Los científicos saben que los satélites se expresan durante el desarrollo fetal, y se cree que ayudan a los cromosomas a dividirse normalmente. Esta similitud entre las células cancerígenas y las células embrionarias—ambas pueden proliferar extensamente—podría dar una pista sobre el papel que juegan los satélites en el cáncer. "De alguna manera el cáncer ha encontrado una manera de ir hacia atrás, de secuestrar un programa desde una fase temprana en el desarrollo para hacer un uso malicioso", advierte Ting.

Sin embargo, los investigadores no saben todavía si los satélites desempeñan un papel central en el desarrollo del cáncer o si simplemente reflejan un proceso maligno distinto. Podría ser similar a, por ejemplo, el antígeno prostático específico (PSA), que se encuentra en altos niveles en células de cáncer de próstata, pero que no juega un papel en el cáncer. De cualquier manera, esperan que las secuencias repetitivas proporcionen un nuevo biomarcador para el diagnóstico del cáncer.

Si los científicos confirman que la expresión de los satélites sólo se produce en altas concentraciones en las células cancerígenas del tejido adulto, podrían ser capaces de diagnosticar con precisión el cáncer a partir de cantidades muy pequeñas de tejido, como por ejemplo las células recogidas durante las biopsias con aguja. El equipo de Ting ya ha llevado a cabo algunas pruebas iniciales en células de cáncer de páncreas recogidas tras biopsias con aguja. Con una sonda fluorescente molecular diseñada para unirse a los satélites, "podemos ver cómo se iluminan las células cancerígenas, mientras que las células no cancerígenas no lo hacen", afirma Ting. En la actualidad, los patólogos analizan las células basándose principalmente en su apariencia bajo el microscopio, y su valoración puede variar ampliamente.

El equipo de Ting también descubrió altas concentraciones de satélites en un tipo de células precancerígenas que preceden al cáncer de páncreas. "Eso implica que los satélites se activan de forma relativamente temprana dentro del desarrollo del cáncer", explica Ting. De ser así, espera que se puedan utilizar para detectar el cáncer también de forma temprana. "Estamos tratando de tener una idea del paisaje. ¿En qué porcentaje de otros tipos de cáncer se produce este fenómeno? Parece ser algo frecuente, aunque no tenemos cifras".

Los investigadores afirman que fueron capaces de hacer este descubrimiento, en parte, gracias al tipo de secuenciador que usaron—uno de Helicos Biosciences que lee las moléculas individuales de ADN y ARN, permitiendo a los científicos contar el número de moléculas de ARN en las muestras. La mayoría del resto de secuenciadores en el mercado tienen que replicar las moléculas de ARN o ADN bajo estudio antes de secuenciarlas.

Ting espera que otros científicos comiencen a buscar satélites en sus propias muestras. "Creemos que este es un primer paso hacia una nueva área de investigación contra el cáncer", asegura.

Fuente: Technologyreview

Un ataque doble contra el cáncer

El año pasado sucedió algo por primera vez dentro de la ingeniería de anticuerpos—la Comisión Europea aprobó un nuevo medicamento contra el cáncer llamado Removab (catumaxomab), un anticuerpo especialmente diseñado para atrapar tanto las células cancerígenas como las inmunes de forma que la célula inmune pueda matar a la cancerígena. (El medicamento está siendo sometido a pruebas para la aprobación por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU.)

Un nuevo grupo de moléculas de complejidad similar, conocidas como “anticuerpos biespecíficos” por su capacidad para llevar a cabo dos cosas al mismo tiempo, se encuentra en la actualidad en fase de pruebas clínicas. Los dos brazos de estos anticuerpos funcionan en conjunto para tratar el cáncer y otras enfermedades, uniendo dos tipos de células. Al igual que ocurre con el Removab, esto supone la captura de dos tipos distintos de receptores en la superficie de la célula, o la utilización de un brazo para distribuir medicamentos a células específicas que el otro brazo haya capturado.

Los científicos afirman que este tipo de ataque por dos frentes puede hacer que las terapias anti cáncer actuales sean más potentes y ayuden a combatir la resistencia a los fármacos, un problema que sufren algunas terapias contra el cáncer especialmente dirigidas. “Si puedes incluir dos tratamientos en una molécula, puedes acabar poseyendo un medicamento más activo y puedes entregarlo a la FDA más rápidamente,” afirma Carlos Barbas, presidente del Instituto Skaggs para Biología Química en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California.

Aunque el concepto de anticuerpos biespecíficos es conocido desde hace décadas, el método no ha disfrutado de éxito clínico hasta muy recientemente. Los avances dentro de este campo se han visto acelerados por nuevas formas de diseñar y fabricar los anticuerpos, que toman partido de los avances en la ingeniería de proteínas, así como del éxito de los anticuerpos de un único objetivo, tales como el herceptin, y que ya se encuentran en el mercado. “La aprobación europea del anticuerpo Trion proporciona una prueba de principio de que esta tecnología funciona,” señaló Tariq Ghayur, científico senior principal en Abbot Laboratories, en Worcester, Massachusetts, durante una conferencia en Boston organizada por el Consejo de Biotecnología de Massachusetts el miércoles. “Creo que durante los próximos años, veremos muchos avances en este área.”

El herceptin, un anticuerpo utilizado para tratar algunos tipos de cáncer de pecho y otros tipos de cáncer, ha sido uno de los primeros casos de éxito dentro de los tratamientos contra el cáncer especialmente dirigidos. Administrado principalmente a mujeres cuyo cáncer sobre-expresa un receptor llamado HER2, el anticuerpo se vincula al receptor, animando al sistema inmunitario para que ataque a la célula.

Los anticuerpos biespecíficos más novedosos también se dirigen al HER2, pero de forma distinta. Merrimack Pharmaceuticals, una startup de Cambridge, Massachusetts, ha desarrollado un candidato de anticuerpo biespecífico llamado M-111. Un brazo se vincula al receptor HER2, y el otro se vincula a un receptor relacionado llamado HERB3. Al vincular los dos, se evita que ambos receptores se unan y activen una vía de señalización importante dentro de la supervivencia de la célula. El medicamento se encuentra actualmente en una fase inicial de pruebas clínicas para tipos de cáncer que sobreexpresen el HER2.

Uno de los problemas del herceptin es que los tumores pueden desarrollar resistencia al fármaco, un problema que los anticuerpos biespecíficos quizá podrían solventar. “El cáncer a menudo se escapa de los tratamientos especialmente dirigidos contra él gracias al descenso en la regulación del objetivo o mediante su mutación,” afirma Barbas. “Las probabilidades de escapar frente a un fármaco que golpee al cáncer desde múltiples frentes son mucho menores puesto que el cáncer no puede mutar dos receptores a la vez.”

Aunque el M-111 tiene el mismo objetivo que el herceptin, actúa de forma distinta, utilizando el HER2 sólo como marcador para células cancerígenas en vez de como objetivo de la actividad inducida por el fármaco. Ulrik Nielsen, director científico en Merrimack, afirma que puesto que el anticuerpo funciona a través de distintos mecanismos, el M-111 podría distribuirse junto al herceptin. De hecho, señala, podría probar su efectividad a la hora de destruir células cancerígenas que se hayan hecho resistentes al herceptin.

Otro anticuerpo biespecífico actualmente bajo pruebas clínicas en Pfizer sigue un método similar. Se vincula a dos moléculas que favorecen el crecimiento de los vasos sanguíneos que alimentan los tumores: la VEGF, una proteína que actúa como objetivo del popular medicamento Avastin, y la ANG-2. Si el tumor evoluciona y genera resistencia a una, el medicamento aún puede atacar a la otra.

La combinación de la acción de dos anticuerpos también podría ser más económica para las compañías farmacéuticas y para los pacientes. La puesta a prueba de dos fármacos experimentales por separado y después en conjunto tiene un precio prohibitivo. Además los fármacos que ya existen en el mercado son extremadamente costosos. “Las combinaciones de fármacos monofuncionales no es algo que nos podamos permitir—un tratamiento con herceptin puede costar hasta 200.000 dólares,” señala Barbas, cuya investigación condujo al desarrollo del anticuerpo de Pfizer que ahora se encuentra en fase de pruebas clínicas. “Necesitamos incluirlo todo en un único paquete proteínico que pueda ser manufacturado y distribuido entre los pacientes con el mismo coste que un único anticuerpo.”

Fuente: Technology Review

Unos diminutos taladros para atacar a los tumores más duros

Un nuevo método para el tratamiento del cáncer de hueso se está poniendo a prueba en perros.

A principios de febrero, Melissa Dauvalt notó que su San Bernardo, Juno, tenía un bulto en una de sus patas delanteras que le hacía cojear. Las pruebas confirmaron que el perro había desarrollado un osteosarcoma, un tumor óseo agresivo y difícil de tratar que ocurre con más frecuencia en niños adolescentes y perros de razas grandes. Dauvalt es veterinaria, por lo que sabía que el tratamiento más eficaz sería la amputación. Sin embargo no podía soportar la idea de que su perro, de 165 libras de peso, tuviese que caminar usando sólo tres patas. "Es un perro grande," afirma Dauvalt. "La amputación no era una opción que quisiera considerar."

De ese modo, Dauvalt ofreció a su perro como voluntario dentro de un ensayo clínico en la Universidad Texas A&M, donde un grupo de veterinarios está probando una nueva tecnología capaz de emitir radiación directamente sobre tumores en huesos sólidos. Durante un procedimiento de dos horas llevado a cabo el 12 de marzo, los veterinarios utilizaron un taladro del tamaño de un cepillo de dientes eléctrico para inyectar un isótopo radioactivo directamente dentro del tumor, con la esperanza de poder contraerlo sin por ello dañar los tejidos colindantes. Todo lo aprendido tras la experiencia con Juno—y con otros perros durante las pruebas—ayudará a los científicos a determinar si tales tratamientos de radiación altamente orientados también podrían funcionar en humanos.

El osteosarcoma afecta a alrededor de 900 personas cada año en los Estados Unidos, aproximadamente la mitad de las cuales son menores de 20 años, según la Sociedad Americana del Cáncer. Algunos tumores se pueden eliminar con eficacia, pero lo que hace que la enfermedad sea tan devastadora es su tendencia a la dispersión: Uno de cada cuatro casos de nuevo diagnóstico ya ha sufrido metástasis, y la tasa de supervivencia a largo plazo es inferior al 25 por ciento, afirma Crystal Mackall, jefa de la Unidad de Oncología Pediátrica del Instituto Nacional del Cáncer.

El osteosarcoma es genéticamente similar en perros y humanos, por lo que las pruebas llevadas a cabo por los veterinarios suponen un importante laboratorio para la investigación de terapias humanas. "Los perros desarrollan cáncer de forma natural, y comparten nuestro entorno," señala Melissa Paoloni, científica del Programa de Oncología Comparativa del NCI. Esto ofrece la oportunidad de probar nuevos tratamientos potenciales en sujetos que no sean roedores, los cuales tienen que ser modificados para desarrollar el cáncer y, por lo tanto, probablemente no reflejen con exactitud la experiencia humana. Cerca de 6.000 nuevos casos de osteosarcoma canino son diagnosticados cada año, según la Fundación Nacional de Cáncer Canino.

El taladro fue idea de Stan Stearns, fundador y presidente de Valco Instruments, fabricante de productos sanitarios con sede en Houston. Stearns perdió a su San Bernardo, Gabriel, debido a un osteosarcoma en 2008. Después de dedicar un año a salvar la vida de Gabriel, Stearns llegó a la conclusión de que la radiación de haz externo—el tipo de radiación que comúnmente se utiliza para tratar el cáncer—no era realmente eficaz con los tumores de hueso, y suponía un riesgo demasiado alto para los tejidos sanos colindantes. Sin embargo, después de leer sobre una serie de experimentos que habían utilizado herramientas de biopsia para suministrar medicamentos directamente a los huesos, tuvo una revelación. "Valco había desarrollado un catéter que, pensé, podría ser la base de un taladro lo suficientemente flexible como para usarse alrededor de las esquinas," excavar entre los huesos, y proporcionar la radiación directamente a los tumores, señala Stearns.

Los ingenieros de Valco desarrollaron el taladro en cuestión de meses, y más tarde se asociaron con la startup IsoTherapeutics, cerca de Angleton, Texas, para formular la solución radiactiva. IsoTherapeutics fue fundada en 2005 por dos veteranos de Dow Chemical, que se propusieron desarrollar "radiofármacos"—compuestos radiactivos destinados a reducir los tumores. Combinaron un radioisótopo llamado itrio-90 con una fórmula patentada que evita que el compuesto viaje más allá del tumor. El taladro hace varios pequeños agujeros en el hueso que rodea al tumor y, a continuación, libera cantidades microscópicas del compuesto en cada agujero. Puesto que el itrio-90 emite beta partículas de alta energía, "podemos cubrir todo el tumor con una dosis mínima," afirma Keith Frank, cofundador de IsoTherapeutics. Además, el itrio-90 no emite radiación gamma, con lo que se reduce riesgo de exposición a la radiación para las personas que trabajan con el compuesto.

Los veterinarios de Texas A&M que llevaron a cabo el procedimiento con Juno se guiaron por un escáner PET/CT de alta potencia. "Pudimos ver el contorno de la pierna a la perfección," señala Fossum. Después de que el equipo hubiese inyectado un agente de contraste capaz de unirse a la glucosa en los tumores, el escáner PET/CT "nos mostró dónde inyectar el radioisótopo," afirma Theresa Fossum, profesora de cirugía veterinaria en la universidad.

Hasta el momento, un total de dieciséis perros han sido tratados con el procedimiento experimental dentro de varias escuelas de veterinaria, afirma Frank. Aunque es demasiado pronto para cuantificar los resultados, señala, "siempre observamos una reducción del dolor, y sin duda un aumento en la cuota de supervivencia." Frank cree que el procedimiento también funcionará con otros tipos de tumores en los huesos. IsoTherapeutics se encuentra actualmente en conversaciones con investigadores que quieran probar la técnica en mujeres con cáncer de mama que se haya extendido por metástasis a los huesos, afirma Frank.

En cuanto a Juno, pudo caminar sin cojear 10 días después del tratamiento. Se someterá a quimioterapia para atacar cualquier tipo de células cancerosas latentes, y después se le hará un escáner de seguimiento en aproximadamente seis meses. Su propietaria, Dauvalt, afirma que no se arrepiente, independientemente de cuál podría haber sido el resultado. "Tenemos que encontrar modos distintos de tratar el cáncer," afirma. "Creí que era una oportunidad no sólo para ayudar a mi perro, sino posiblemente para ayudar a las personas."

Fuente: Technologyreview

Análisis de la progresión de un cáncer

Los investigadores han desarrollado un sistema de toma de imágenes automatizado para el análisis de cambios en un diminuto número de células tumorales flotando a lo largo del flujo sanguíneo. Esperan que este análisis proporcione pistas sobre el éxito de los tratamientos de cáncer.

Una de las formas en las que se cree que el cáncer se extiende desde su localización original y se produce la metástasis en otras partes del cuerpo es a través de células que se desprenden del tumor principal y circulan por el flujo sanguíneo. Unos estudios recientes han demostrado que el análisis de los niveles de sangre de estas células tumorales en circulación podría ayudar a analizar la efectividad de los tratamientos contra el cáncer. No obstante, y debido a que su concentración en la sangre es tan baja, los investigadores lo han tenido difícil a la hora de detectarlas con la suficiente precisión como para que sea clínicamente relevante.

Hace tres años, el bioingeniero Mehmet Toner y el biólogo de cáncer Daniel Haber de la Universidad de Harvard, informaron acerca de la fabricación de un chip de microfluidos capaz de capturar estas células a un nivel más alto que con otras técnicas. El chip tenía la suficiente resolución para los estudios de prueba de concepto, afirma Shannon Stott, desde un post-doctorado en el laboratorio de Haber, aunque los análisis requirieron que un individuo escanease miles de imágenes con un microscopio—un proceso que lleva unas ocho horas por cada muestra y por tanto no es la mejor opción para su uso diagnóstico en clínicas.

En el trabajo actual, un estudio piloto de pacientes de cáncer de próstata dirigido por Stott y publicado en Science Translational Medicine, los investigadores pusieron a prueba un sistema de toma de imágenes automatizado. Además de reducir el tiempo de análisis en más de un 75 por ciento, los científicos pudieron usar la toma de imágenes para analizar las células cancerígenas en puntos distintos—antes y después de la cirugía de extracción de un tumor y durante las terapias basadas en hormonas.

“Es un estudio de investigación muy bueno que muestra realmente qué tipos de análisis pueden llevarse a cabo con los pacientes de cáncer de próstata,” afirma Klaus Pantel, presidente del Instituto de Biología del Cáncer en la Universidad de Hamburg en Alemania.

El nuevo sistema utiliza el mismo dispositivo usado en el trabajo anterior del grupo para capturar las células tumorales a partir de una gota de sangre—un chip de microfluidos con puestos microscópicos recubiertos con un anticuerpo para una de las proteínas encontradas en las células tumorales. Después las células se tintaron con un anticuerpo para el antígeno prostático específico (PSA), una molécula específica de las células tumorales de próstata, y las imágenes se tomaron con un marcador fluorescente y otro marcador para los núcleos de las células. Aunque usaron el PSA, afirma Stott, el sistema es “completamente universal,” y los investigadores han empezado a ponerlo a prueba con anticuerpos para otros tipos de cáncer también.

Un tipo de evaluación de diagnóstico consistente en la medición de las células tumorales en circulación ya está en el mercado. Ese test, llamado CellSearch, recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. para la metástasis del cáncer de pecho en 2004, y desde entonces ha recibido luz verde para su uso en el cáncer colorectal y de próstata.

Sin embargo es más probable que el sistema de Harvard detecte células tumorales en pacientes antes de que el tumor haya pasado a la fase de metástasis, momento en el que hay menos cantidad de células circulando por la sangre, afirma Alison Allan, científica oncóloga en la Universidad de Western Ontario, que utiliza el sistema CellSearch. “Realmente son estos pacientes los que tienen más probabilidades de beneficiarse” de la tecnología, señala, puesto que podría permitir que empezaran antes con el tratamiento.

Además, y al contrario que CellSearch, la tecnología de Harvard cuantifica las células presentes y determina algunas de sus características moleculares. “Creo que va a ser realmente importante que demos un paso adelante en este campo,” afirma Allan. “La capacidad de permitir la caracterización molecular subsiguiente nos va a dar más información sobre las enfermedades individuales del paciente.”

Stott señala que el grupo espera finalizar los ajustes a la tecnología durante los próximos seis meses, y en ese momento la diseminarán entre otros seis centros contra el cáncer para llevar a cabo pruebas clínicas a mayor escala. También afirma que “estamos trabajando para hacer que la máquina que hace funcionar estos dispositivos sea más fácil de utilizar, para que los responsables clínicos sólo tengan que colocar la muestra se sangre y darle a un botón.”

Fuente: Technology Review

Resultados de cáncer de próstata mientras espera

En un parque de oficinas de Woburn, Massachusetts, un voluntario ofrece su dedo para un pequeño pinchazo. Un flebotomista recoge la pequeña gota de sangre con un cuadrado de plástico especialmente fabricado para la ocasión, y después coloca el plástico en un cartucho de microfluidos del tamaño de una tarjeta de crédito que después inserta en un lector especial. Quince minutos después, el dispositivo ofrece los niveles de antígeno prostático específico (PSA) del voluntario, una proteína utilizada para vigilar el posible regreso del cáncer de próstata después de su tratamiento.

Estos resultados tan rápidos son posibles gracias a una novedosa tecnología de microfluidos desarrollada por la startup Claros Diagnostics, que espera hacer que los análisis de PSA sean tan rápidos que puedan hacerse en la consulta del doctor. Si el dispositivo es aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU., se convertiría en uno de los primeros ejemplos de test de diagnóstico basado en microfluidos que tanto tiempo llevan esperándose, y que podrían ser realizados en el hospital o en la consulta del doctor. Aunque los microfluidos—que permiten la manipulación de fluidos en un chip a escalas microscópicas—llevan utilizándose desde hace una década, su complejidad y alto precio ha hecho que en gran medida se vean limitados a las aplicaciones de investigación.

La tecnología de Claros, que consiste en un pequeño dispositivo recolector de sangre, un cartucho desechable y un lector del tamaño de una tostadora, podría, en teoría, al menos adaptarse para que detecte cualquier tipo de proteínas distintas. No obstante la compañía ha elegido centrarse inicialmente en el PSA, que se analiza de forma rutinaria. Con los tests actuales, las muestras de sangre normalmente se envían a un laboratorio centralizado para el análisis del PSA. Los resultados se devuelven en un día o dos. El test de Claros, que actualmente se halla en fase de pruebas clínicas, permitirían que las lecturas de PSA se determinasen durante la visita del paciente.

“Poseer un test de PSA que sea preciso ciertamente nos sería de ayuda a la mayoría de los urólogos—las dos palabras claves son simpleza y economía,” afirma Jerome Richie, director de urología en el hospital Brigham and Women de Boston. Sin embargo afirma que este tipo de tests deberían ser capaces de analizar con precisión los niveles bajos de PSA que están presentes después de una cirugía de próstata.

Lo principal del dispositivo de Claros es su capacidad para llevar a cabo el test sobre una pequeña gota de sangre. La superficie del cartucho está cubierta con canales estrechos, que sirven tanto como de almacenaje para los componentes químicos necesarios para la evaluación como de diminutos tubos de prueba para llevar a cabo la reacción. Cada reactivo está alineado de forma secuencial en un largo canal y separado por pequeñas burbujas de aire. Una vez que el cartucho se inserta en el lector, un efecto de vacío empuja a la sangre a través de un canal y aplica la secuencia de reactivos apropiada. Este método evita las bombas utilizadas para transportar los componentes químicos de otros chips de microfluidos, permitiendo un diseño simple y robusto sin partes en movimiento. El lector en sí mismo es simple, y utiliza un LED y un fotodiodo para detectar la acumulación de plata—el resultado de la reacción—en el cartucho. Cuanta más plata, menos luz penetra a través del chip y mayor es el nivel de PSA.

Los científicos de Claros han desarrollado unas tecnologías propias de moldeo por inyección que permiten fabricar los cartuchos de plástico duro muy rápidamente, en alrededor de 15 segundos, y por alrededor de 10 centavos cada uno. “El moldeo por inyección se usa para crear multitud de productos de consumo, como bolígrafos, pero no podemos manufacturarlos a resolución de micrones,” afirma Samuel Sia, uno de los cofundadores de Claros así como bioingeniero en la Universidad de Columbia. “Sólo cuestan unos centavos, y podemos fabricar cientos de miles al año—no mucha gente puede hacer algo así.”

En la actualidad Claros está llevando a cabo pruebas clínicas para comparar su dispositivo a los métodos de pruebas de PSA estándar y así conseguir la aprobación legal. De conseguirla, podría hacer que la visita a la oficina del doctor de un paciente de cáncer de próstata fuera mucho más productiva. Según Stephen Zappala, urólogo en la Clínica Lahey en Andover, Massachusetts, que trabaja con Claros en las pruebas clínicas, “la tecnología de Claros incrementará de forma dramática la eficiencia de la práctica de los urólogos y aliviará la ansiedad del paciente asociada con la espera de los resultados del laboratorio.”

Vincent Linder, cofundador y director tecnológico, afirma que Claros espera los resultados de las pruebas durante los próximos meses. La compañía espera lanzar el dispositivo en Europa más tarde este año, y en los Estados Unidos en 2011. Una tecnología similar podría usarse para crear paneles de análisis para la salud de la mujer o la salud cardiaca, aunque Linder rehusó discutir planes específicos. Tampoco quiero dar un precio estimado del sistema.

Además del dispositivo de análisis de PSA, que se comercializará en los EE.UU. y en Europa, Sia está desarrollando una segunda versión del sistema para analizar enfermedades infecciosas en países pobres. Aunque usa la misma tecnología principal, esta versión posee un lector operado por baterías de un tamaño aproximado a un iPhone, y está diseñado para detectar VIH, sífilis y hepatitis. El dispositivo actualmente se está probando en centros de cuidados de salud en Ruanda encargados de tratar a mujeres embarazadas. “Si detectas estas enfermedades en las madres, puedes prevenir la transmisión al recién nacido, incrementando así el impacto clínico,” afirma Sia. Después de una serie de pruebas de campo exitosas, en la actualidad Sia está intentando que el dispositivo pase el proceso regulador en África.

Fuente: Technology Review