El Institut de Ciències Fotòniques investiga un dispositivo para la detección precoz del cáncer

Físicos y oncólogos del Estado español, Francia y Suiza se han unido en un proyecto común para desarrollar una innovadora plataforma sensitiva para la detección precoz del cáncer. El proyecto -que se llama SPEDOC (Detección precoz de células cancerígenas basada en plasmones de superficie)- está coordinado por el profesor Romain Quidant del Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), un investigador contratado por el programa ICREA de la Generalitat de Catalunya.

Un proyecto a caballo de la oncología y la nanotecnología

El proyecto SPEDOC, iniciado recientemente y del que se tendrá el primer prototipo dentro de tres años, combina los últimos avances en nano-óptica, manipulación óptica y microfluídica (técnica dedicada a desarrollar dispositivos de paso de fluidos por canales microscópicos) con recientes descubrimientos sobre la proteína HSP70. Según estos descubrimientos, tanto la capacidad de generar tumores como el potencial de metástasis y la resistencia a la quimioterapia se correlacionan con el incremento de la concentración de HSP70 en las células cancerosas. Por otra parte, el cáncer causa un aumento de la concentración de la proteína HSP70 en el riego sanguíneo periférico, en las membranas celulares y en las células cancerosas.

Laboratorio portátil

Los investigadores proponen diseñar un dispositivo compacto integrado en una plataforma reducida -como si fuera un laboratorio portátil- para que lo puedan utilizar médicos u operarios no especialistas en técnicas ópticas. Este minilaboratorio podría ser el precursor de futuros dispositivos individualizados de diagnóstico.

Los elementos básicos para crearlo son los conocimientos sobre la proteína HSP70 y el desarrollo de la tecnología de sensores ópticos a partir de lo que se conoce como el efecto plasmón. Este efecto se basa en ciertas características de las nanopartículas de algunos metales, como por ejemplo el oro, que las hacen actuar como fuentes diminutas (a escala de nanómetros) y muy eficientes de luz y calor.

El laboratorio portátil dispondrá de diversos tipos de sensores basados en estos plasmones, y se podrá medir tanto la concentración de la proteína HSP70 que circule en la sangre y en las paredes de las células. Esta última medida es particularmente importante, ya que gracias a ella se podría localizar la presencia potencial de células cancerosas migratorias, muy difíciles de detectar y responsables que un cáncer controlado en una zona del cuerpo salte y genere metástasis en otra zona no controlada. Además, el sistema para medir la concentración de la proteína HSP70 en las paredes de las células utiliza el efecto plasmón como pinza para atrapar las células y someterlas a examen óptico sin dañarlas.

Los investigadores creen que las dos técnicas podrían proporcionar una sensibilidad diez veces superior a la actual detección de los marcadores cancerosos, contribuyendo no sólo a la detección precoz del cáncer, sino también a una mayor eficiencia en el seguimiento de su tratamiento, ya que dar por terminada la enfermedad depende de la sensibilidad de las técnicas empleadas.

También se vería beneficiada la aplicación del tratamiento, tanto en las terapias tradicionales como en las más nuevas, porque las dosis se podrían administrar en etapas más tempranas y en menores cantidades. Estas nuevas terapias, también estudiadas en el ICFO por el grupo del profesor Romain Quidant, se basan en moléculas de reconocimiento insertadas en nanopartículas de oro. Las nanopartículas viajan guiadas por las moléculas de reconocimiento hasta las células cancerígenas, que, posteriormente, son eliminadas con tecnología láser, haciendo uso nuevamente del efecto plasmón de las nanopartículas de oro.

El proyecto está financiado por la Comisión Europea dentro del 7º Programa Marco.

162.000 casos de cáncer anuales en todo el Estado

El cáncer sigue siendo una dolencia de primer orden en Europa. Aunque las tasas de incidencia específicas por edad se mantienen más o menos estables, el número total de casos aumenta lentamente debido sobre todo al envejecimiento de la población. Esta tendencia se mantendrá en los próximos años, teniendo en cuenta que se prevé que en 2015 habrá un 22% más de población mayor de 65 años. El cáncer afecta a uno de cada tres hombres y una de cada cuatro mujeres a lo largo de su vida. Según datos de la Asociación Española contra el Cáncer, la incidencia en España es de 162.000 casos anuales.