Un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de Texas (UT) en Austin inventó un dispositivo de bolígrafo capaz de identificar con precisión el tejido canceroso en sólo 10 segundos. La pluma MasSpec ayudará a los cirujanos a identificar tejido canceroso durante la cirugía, por lo que saben dónde cortar o preservar.  

"Uno de los problemas reales en la cirugía del cáncer es establecer los márgenes de dónde cortar", dijo Thomas Milner, colaborador de proyectos y profesor de ingeniería biomédica en UT Austin. "No quieren extirpar demasiado tejido, pero quieren asegurarse de extirpar el cáncer". Entonces, la implicación de la tecnología es que puede establecer mejor los márgenes del tumor para la extirpación del tejido canceroso ".

La investigación se publica en Documento de Science Translational Medicine.

El método actual para diagnosticar cáncer e identificar regiones cancerosas durante la cirugía toma 30 minutos ya veces es inexacto.

“Para hacer una determinación absoluta de si un tejido es canceroso, el procedimiento consiste en extraer una pequeña porción del tejido, una biopsia, fuera de la región de interés y enviar el tejido al laboratorio de patología donde se procesa el tejido, cortar Piezas y poner en diapositivas ", dijo Milner.

Este procedimiento aumenta el riesgo de infección del paciente y los efectos negativos de la anestesia. Para algunos tipos de cáncer, este método ha demostrado ser ineficiente y ha mostrado resultados poco confiables en el porcentaje de casos de 10 a 20.

En contraste, el Pen MasSpec toma sólo 10 segundos y ha demostrado fiabilidad. En las pruebas 253 en pacientes con cáncer humano, la pluma identificó rápidamente el cáncer con 96 por ciento de precisión.

El lápiz MacSpec también es no invasivo. Trabaja simplemente tocando la punta al tejido preguntado y presionando un pedal para enviar la información molecular recopilada por la pluma para ser evaluada por el software llamado clasificador estadístico.

Cuando se complete la prueba, las palabras "Normal" o "Cáncer" aparecerán rápidamente en la pantalla de la computadora. Y para algunos tipos de cáncer que varían, como el cáncer de pulmón, también puede aparecer el nombre del subtipo.

Para entrenar el software para procesar el tejido tocado por la pluma, el equipo recolectó muestras de tejido humano 253. Estas muestras incluyen tejido sano y canceroso de senos, pulmones, tiroides y ovarios infectados.

Una vez que la pluma toca el área del tejido, libera una gota de agua. Entonces, pequeñas moléculas se mueven del tejido al agua. Esa muestra de agua se introduce en un dispositivo llamado espectrómetro de masas, que genera una agrupación de miles de moléculas llamadas huella molecular. Esa huella digital se prueba para especificar la región cancerosa.

"Debido a que los metabolitos en el cáncer y las células normales son muy diferentes, los extraemos y analizamos con la pluma MasSpec para obtener una huella molecular del tejido". Livia Schiavinato Eberlin, profesor asistente de química en UT Austin y diseñador del estudio, dijo en una declaración. "Lo que es increíble es que a través de este proceso químico simple y suave, el MasSpec Pen proporciona rápidamente información molecular de diagnóstico sin causar daño a los tejidos".

La cirugía de extirpación del cáncer es un proceso delicado. Si bien es crucial eliminar todo el cáncer, también puede ser muy perjudicial para el paciente si se extrae demasiado tejido sano. En el caso de pacientes con cáncer de mama, por ejemplo, la extracción excesiva de tejido puede causar un dolor tremendo y un posible daño a los nervios. Para los pacientes con cáncer de tiroides, la extracción de demasiado tejido sano podría resultar en la pérdida del habla o la capacidad de regular los niveles de calcio del cuerpo, que son cruciales para una función eficiente de los músculos y los nervios.

Es natural, por lo tanto, que el grupo de investigación debe tener en cuenta el daño tisular en el diseño del dispositivo de la pluma.

"Al diseñar la pluma MasSpec, nos aseguramos de que el tejido permanezca intacto al entrar en contacto solo con el agua y la punta plástica de la pluma MasSpec durante el procedimiento", dijo Jialing Zhang, investigador asociado del Eberlin Lab en UT Austin, en una declaración. "El resultado es un dispositivo médico biocompatible y automatizado que estamos muy emocionados de traducir a la clínica muy pronto".

El MacSpec Pen, que es desechable, variará en tamaño y forma según el tipo de cáncer, pero Milner no ve ningún obstáculo técnico importante que prohíba la producción en masa del dispositivo.

El equipo y UT Austin han presentado solicitudes de patentes de EE.UU. para proteger su tecnología y también están buscando hacer lo mismo en todo el mundo.