Tratamiento del cáncer de mama con nanopartículas de oro

Un profesor de ingeniería agrícola y biológica, Joseph Irudayaraj, y su equipo de investigadores de la Universidad de Purdue han ideado un método capaz de detectar la presencia de células cancerosas en el organismo e incluso medir la cantidad presente. El método utiliza partículas de oro muy diminutas (más de mil tamaños más pequeñas que la anchura de un mechón de cabello humano) que tienen colas de ADN sintético.

Estas partículas de oro se unen a las variantes de empalme del ARN mensajero BRCA1. Se trata de fragmentos o trozos de material genético que pueden mostrar si hay células cancerosas y en qué fase se encuentra el cáncer de mama. BRCA1 es un gen que suprime los tumores. Sin embargo, puede convertir una célula en cancerosa en determinadas condiciones. Si este gen se expresa en cantidades inferiores a las normales, es posible que se trate de un cáncer de mama.

Irudayaraj se asoció con Kyuwan Lee, que entonces era su ayudante de investigación, y primero diseñaron las nanopartículas de oro. A continuación, marcaron cadenas de ADN que correspondían a variantes de empalme del ARNm BRCA1. Estas nanopartículas se adhieren a ambos extremos de las variantes de empalme del ARNm cuando se inyectan en una célula.

Para determinar el número real de variantes de empalme de ARNm (ARN mensajero) presentes en una célula, utilizan una luz sobre las nanopartículas de oro. Ésta brilla de forma diferente en función de la actividad de la otra. Una nanopartícula de oro por sí sola (lo que se conoce como un monómero) será de color verde cuando la luz incida sobre ella, pero cuando un par de nanopartículas de oro se unen a una variante de empalme de ARNm (lo que se conoce como un dímero) aparecerá de color rojo.

Las dos partículas dispersan la luz de forma diferente. Estudiando estos patrones, los investigadores pudieron distinguir entre ambas. Uno de los métodos utilizados fue la espectroscopia, una medida de cómo se dispersa la luz cuando se encuentra con un objeto. Otro método utilizado fue la imagen colorimétrica que mostraba los diferentes colores de las partículas. Todo el proceso puede durar unos 30 minutos.

Los métodos actuales de diagnóstico del cáncer utilizan muestras compuestas por cientos o incluso miles de células. Esto no proporciona suficiente información sobre cómo se producen los genes implicados en el cáncer al nivel más bajo, en las células. Las variantes de empalme proporcionan detalles específicos sobre las proteínas concretas que se expresan.

Sin embargo, Irudayaraj está retocando el proceso para hacerlo más rápido y poder utilizarlo en biopsias de tejidos. Este método permitirá a los médicos administrar un tratamiento específico según el estadio o el nivel de enfermedad de cada paciente.