Los logros en la investigación para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer parecen imparables. Sin embargo, pese a todos los esfuerzos, esta patología sigue siendo una de las principales causas de mortalidad en todo el mundo y los casos siguen al alza. En 2022, según datos de REDECAN recogidos por la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM), se registraron 280.100 nuevos casos en España, y las previsiones son que para 2040 esa cifra aumente cerca de un 22%. Para reducir todo lo posible la incidencia, se necesitan avances tan innovadores como este invento español que detecta el cáncer de mama en la orina y se puede usar en casa.

Miles de científicos de todo el mundo trabajan ahora mismo en esa búsqueda, que implica abaratar y simplificar las pruebas diagnósticas necesarias para confirmar la presencia de células cancerosas en un paciente. La biopsia líquida es la prueba con el potencial para cambiar el paradigma ya que permite, a través de una pequeña muestra de sangre, conocer algunas de las características moleculares de tipos específicos de tumores, pero de momento los equipos son caros y requieren de personal especializado.

Más allá del escándalo de Theranos y Elizabeth Holmes, condenada por fraude tras intentar comercializar una máquina que debía ser capaz de realizar un diagnóstico completo con una sola gota de sangre, hay en marcha investigaciones contrastadas por pares muy prometedoras.

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Es el caso del estudio recientemente presentado por científicos de la Universidad Tecnológica de Sydney (UTS), entre ellos los españoles David Gallego-Ortega y Laura Rodríguez de la Fuente. Junto a otros investigadores, han desarrollado un revolucionario dispositivo capaz de detectar y analizar células cancerosas a partir de una cantidad mínima de sangre.

Biopsia líquida

Desde hace décadas, muchos investigadores han apostado por la biopsia líquida como gran alternativa a los métodos de diagnóstico tradicionales. De hecho, compañías como Toshiba ya han presentado máquinas que utilizan el análisis de microARN para detectar hasta 13 tipos de cáncer en una fase ultratemprana con una precisión del 99%, aunque siguen mejorando la tecnología para poder ofrecerla a hospitales y laboratorios.

El dispositivo de Toshiba que puede detectar 13 tipos de cáncer Toshiba Omicrono

En esa misma línea, la idea detrás del Static Droplet Microfluidic (SDM) o Microfluido de Gota Estática desarrollada en la UTS, es permitir a los médicos evitar las operaciones invasivas para poder obtener las biopsias de los tumores, algo habitual en los pacientes con síntomas cancerosos en órganos como el hígado, el colon o el riñón.

Además, esta tecnología de biopsia líquida también permitiría de manera sencilla y barata controlar el progreso del tratamiento, de manera similar a lo conseguido por otros avances, como el sensor que revela si la medicación contra el cáncer está haciendo efecto en tiempo real. Al no necesitar intervención quirúrgica y ser un proceso de bajo coste, el SDM podría servir para monitorizar con precisión la mayoría de terapias contra el cáncer. Una vez empezado el tratamiento, se podrá saber si el tumor está disminuyendo o si aparecen resistencias de algún tipo, para poder actuar en el momento oportuno de forma localizada y precisa.

Una muestra de sangre iStock Omicrono

El profesor Majid Warkiani, de la Facultad de Ingeniería Biomédica de la UTS y principal autor del estudio (publicado en la revista científica Biosensors and Bioelectronics), señala que "controlar el cáncer mediante la evaluación de células tumorales en muestras de sangre es mucho menos invasivo que tomar biopsias de tejidos. Permite a los médicos repetir las pruebas y controlar la respuesta del paciente al tratamiento", mientras la biopsia tradicional implica un mayor riesgo de complicaciones debidas a la cirugía, además de unos costes muy superiores.

Cómo funciona

Lo que consigue el SDM es detectar rápidamente las células tumorales circulantes, aquellas que se desprenden de un tumor primario y entran en el torrente sanguíneo. Para lograr su efectividad, el dispositivo recurre a una firma metabólica única del cáncer, con el objetivo de diferenciar las células sanguíneas normales de las células tumorales.

Este último tipo de células son un claro precursor de las metástasis, responsables del 90% de las muertes asociadas al cáncer. El SDM permitirá estudiar a fondo estas células, un elemento clave para desentrañar su compleja biología. Si conseguimos entender las metástasis, ese será el punto de partida de nuevos tratamientos y terapias más efectivas, sin efectos secundarios perjudiciales para los pacientes.

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El principio en el que se basa el SDM tiene su origen en uno de los hallazgos del fisiólogo alemán Otto Warburg. En los años 20 del siglo pasado, Warburg descubrió que las células cancerosas consumen mucha glucosa y producen más lactato que las normales. "Nuestro dispositivo controla el aumento de lactato en células individuales mediante tintes fluorescentes sensibles al pH, que detectan la acidificación alrededor de las células", explica Warkiani.

"Una sola célula tumoral puede encontrarse entre miles de millones de células sanguíneas en un solo mililitro de sangre, por lo que es muy difícil localizarla". Esta nueva tecnología de detección cuenta con 38.400 cámaras o divisiones, que sirven para aislar y clasificar el número de células tumorales metabólicamente activas.

Células cancerosas bajo microscopio iStock Omicrono

Una vez que el dispositivo identifica las células tumorales, una segunda fase implicaría realizar análisis genéticos y moleculares, los encargados de clasificar el cáncer y ayudar a elaborar un diagnóstico preciso, así como un plan de tratamiento personalizado.

La ventaja del SDM frente a otras tecnologías de biopsia líquida es triple: otros métodos requieren mucho tiempo, son caros y dependen de operadores cualificados. Así, esta nueva tecnología está diseñada para integrarse fácilmente en laboratorios clínicos, sin necesidad de equipos de alta gama ni personal especializado.  

De momento, el equipo de investigación del que forman parte David Gallego-Ortega y Laura Rodríguez de la Fuente ha presentado una patente provisional para el dispositivo y su idea es comercializar el producto en los próximos años.

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