Prueba de melanoma en casa: Parche de microagujas para reemplazar la biopsia

Según investigadores de la Universidad de Michigan, algún día las pruebas de melanoma podrían realizarse en casa usando un parche cutáneo y una tira de prueba de dos líneas, similar a las pruebas de COVID-19 en el hogar.

Un nuevo parche de silicona con agujas microscópicas en forma de estrella, llamado ExoPatch, ha conseguido distinguir el melanoma de la piel sana en ratones.

El parche y la prueba representan un paso hacia las pruebas de melanoma rápidas y en el hogar, ayudando a los pacientes a detectar la forma más agresiva de cáncer de piel de forma temprana, sin una biopsia ni una extracción de sangre.

"Las agujas en forma de estrella hacen que la punción sea más fácil y menos dolorosa, pero son tan pequeñas que solo penetran la capa más superficial de la piel, la epidermis, y no perforan los vasos sanguíneos",
dijo Sunita Nagrath, profesora de ingeniería química en la Universidad de Michigan y coautora del estudio publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics.

Las microagujas ExoPatch, de tan solo 0,6 mm de largo y un ancho de punta de menos de 100 nanómetros (0,0001 mm), están recubiertas con un gel que captura los exosomas (pequeñas burbujas secretadas por las células) del líquido intersticial que llena los espacios entre las células de la epidermis.

Anteriormente, se creía que los exosomas eran simplemente "basura" que las células desechaban. De hecho, contienen fragmentos de ADN y ARN que las células utilizan para intercambiar señales. Los exosomas de las células cancerosas pueden facilitar la propagación de los tumores al preparar los tejidos para recibir las células tumorales antes de su llegada. La detección de estos exosomas podría permitir la detección del cáncer antes que con los métodos existentes.

El gel que recubre el ExoPatch contiene una proteína llamada anexina V, que atrae los exosomas y los fija a la superficie de las microagujas. Tras retirar el parche de la piel, se sumerge en ácido, lo que disuelve el gel y libera los exosomas en la solución. A continuación, se sumerge una tira reactiva en la solución.

• Si la muestra contiene exosomas de melanoma, aparecerán dos bandas,

• En caso contrario, hay una sola tira,
  tal como ocurre con las pruebas de COVID-19.

Una persona de piel clara con lunares debe acudir al médico cada seis meses para hacerse una biopsia y determinar si son cancerosos.
Esta prueba se puede realizar en casa, obtener los resultados de inmediato y, si son positivos, consultar con un dermatólogo,
explica Nagrath.

Como primer paso para demostrar el concepto, los investigadores probaron ExoPatch en una muestra de tejido de cerdo, similar en grosor y composición a la piel humana. Mediante un microscopio, descubrieron que las microagujas penetraban entre 350 y 600 nanómetros en la piel. A modo de comparación, la epidermis de un antebrazo humano tiene un grosor de aproximadamente 18 300 nanómetros.

Para comprobar si ExoPatch podía capturar exosomas de melanoma de la piel, el equipo analizó muestras de piel de ratón: la mitad de animales sanos y la otra mitad de ratones a los que se les inyectó una porción de un tumor de melanoma humano. Tras 15 minutos de aplicación, ExoPatch se colocó bajo un microscopio de alta potencia.

"Cuando vi las imágenes microscópicas, me complació ver lo bien que se adherían los exosomas a las microagujas y que estaban en el rango de tamaño de 30 a 150 nanómetros, como esperábamos",
dijo Scott Smith, estudiante de posgrado en ingeniería química en la Universidad de Michigan y coautor del estudio.

Tras confirmar la adhesión de los exosomas al ExoPatch, los investigadores disolvieron el gel y analizaron las muestras con las tiras reactivas. La prueba distinguió con éxito las muestras de melanoma del tejido sano: la intensidad de la segunda tira fue 3,5 veces mayor en las muestras de melanoma.

ExoPatch recuperó 11,5 veces más proteínas exosomales de muestras de melanoma en comparación con el tejido sano, lo que demuestra su capacidad para capturar selectivamente exosomas de cáncer.

El siguiente paso será un estudio piloto en humanos, seguido de ensayos clínicos para poner la tecnología en práctica. Además del melanoma, el recubrimiento de gel ExoPatch puede modificarse para detectar exosomas secretados por otros cánceres asociados con tumores sólidos, como el cáncer de pulmón, mama, colon, próstata y cerebro.

"Este es el primer parche diseñado para capturar exosomas específicos de la enfermedad del líquido subcutáneo.
El potencial de este enfoque es enorme",
afirmó Nagrath.