Científicos de Penn Medicine desarrollan una 'nariz electrónica' para detectar ciertos tipos de cáncer
FILADELFIA, PA- Una prueba de olor puede distinguir entre células pancreáticas y ováricas benignas y cancerosas con hasta un 95% de precisión, según investigadores de la Universidad de Pensilvania.
La prueba, desarrollada por Penn Medicine, analiza los vapores que provienen de muestras de sangre. La inteligencia artificial y el aprendizaje automático permiten que una llamada " nariz electrónica" identifique los compuestos orgánicos volátiles, o COV, que emanan de las células en muestras de plasma sanguíneo utilizando nanosensores. Los COV son compuestos que tienen una alta presión de vapor y una baja solubilidad en agua.
"Es un estudio temprano, pero los resultados son muy prometedores ", dijo A.T. Charlie Johnson, profesor de física y astronomía." Los datos muestran que podemos identificar estos tumores tanto en las etapas avanzadas como en las más tempranas, lo cual es emocionante. Si se desarrolla adecuadamente para el entorno clínico, esta podría ser una prueba que se realiza en una extracción de sangre estándar que puede ser parte de su examen físico anual ".
Estudios previos de estos investigadores demostraron que los COV liberados del tejido y plasma de pacientes con cáncer de ovario son distintos de los liberados de las muestras de pacientes con tumores benignos.
En qué consistió la investigación
El estudio de Penn incluyó a 20 pacientes con cáncer de ovario, 20 con tumores de ovario benignos y 20 personas sin cáncer. También incluyó a 13 pacientes con cáncer de páncreas, 10 con tumores pancreáticos benignos y 10 pacientes de control.
Cuando se trataba de detectar el cáncer de ovario, la nariz electrónica tenía una precisión del 95%. En el caso del cáncer de páncreas, la precisión fue del 90%. La herramienta también pudo detectar cánceres en etapa temprana.
Cánceres difíciles de detectar
Los cánceres de páncreas y de ovario son cánceres difíciles de detectar para los cuales no se recomiendan exámenes de detección regulares para adultos asintomáticos.
La mayoría de los casos no se identifican hasta una etapa avanzada. Por lo general, se confirman mediante una combinación de imágenes y análisis de sangre, así como una biopsia del tumor.
Diagnóstico en aumento
El cáncer de páncreas afecta a un órgano responsable de la producción de hormonas como la insulina y enzimas que ayudan al cuerpo a digerir los alimentos. Actualmente no existe una prueba de detección de rutina recomendada para adultos asintomáticos. El Fox Chase Cancer Center dice que la mayoría de los cánceres se detectan después de pruebas de sangre o de imágenes anormales.
La detección del cáncer de páncreas se complica por el hecho de que no existen síntomas específicos para este tipo de cáncer. Los síntomas como dolor crónico en el estómago, pérdida repentina de peso, náuseas e ictericia están asociados con varias afecciones médicas diferentes.
Según la Sociedad Estadounidense del Cáncer, alrededor de 60,430 personas serán diagnosticadas con cáncer de páncreas en 2021. Y alrededor de 48,220 personas morirán este año.
La Pancreatic Cancer Action Network informa que la tasa de supervivencia a cinco años del cáncer de páncreas es del 10%. En comparación con la tasa de supervivencia de otros tipos de cáncer, esta es realmente baja. La mayoría de las personas no se diagnostican hasta la etapa IV, cuando el cáncer ya se ha diseminado.
Enemigo de la mujer
La Sociedad Estadounidense del Cáncer también estima que más de 22,000 mujeres son diagnosticadas con cáncer de ovario cada año. Ésta es una de las principales causas de muerte por cáncer.
Cuando el cáncer de ovario se detecta en una etapa temprana, casi el 94% de las mujeres vivirán más de 5 años después del diagnóstico. Sin embargo, solo alrededor del 20% de este tipo de cáncer se detecta temprano.
Las pruebas de detección actuales para el cáncer de ovario incluyen exámenes pélvicos durante los chequeos médicos regulares de la mujer, pero los tumores de ovario tempranos no son fáciles de palpar. Las pruebas de Papanicolaou, o pruebas del virus del papiloma humano, diseñadas para detectar el cáncer de cuello uterino, a veces también se utilizan para detectar el cáncer de ovario, pero rara vez detectan el cáncer de ovario. Y cuando lo hacen, suele estar en una etapa avanzada.
Al igual que con el cáncer de próstata, no existen síntomas específicos del cáncer de ovario. Los síntomas más comunes, como distensión abdominal, dolor pélvico o abdominal, dificultad para comer y dificultades para orinar, pueden ser causados nuevamente por varias afecciones diferentes.
Detección de compuestos orgánicos volátiles
Los investigadores de Penn entrenaron su nariz electrónica para identificar los patrones de COV generalmente asociados con las células cancerosas a partir de muestras de sangre sanas en 20 minutos.
La Universidad de Pensilvania está colaborando con VOC Health para comercializar el dispositivo para aplicaciones clínicas y de investigación. Trabajar en equipo con Richard Postrel, director ejecutivo y director de innovación de VOC Health, ya ha dado lugar a mejoras en las velocidades de detección del dispositivo.
"Los prototipos iniciales de dispositivos comerciales capaces de detectar el cáncer a partir de líquidos y vapores estarán listos pronto y se proporcionarán a estos investigadores de Penn para continuar con su trabajo", dijo Postrel.
Los resultados del estudio de Penn Medicine se presentaron en la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Oncología Clínica a principios de este mes.
Johnson, Cynthia Otto, directora del Working Dog Center y profesora de la Facultad de Medicina Veterinaria de Penn, y Benjamin Abella, profesor de medicina de emergencia, son cofundadores y accionistas de VOC Health.