El lunar chivato
El lunar chivato - ETH Zurich
TECNOLOGÍA

Un lunar artificial detecta de forma precoz el cáncer

Colocado sobre la piel, el tatuaje detecta la elevación del calcio consecuente con el desarrollo de un tumor e induce la liberación de melanina para crear un ‘lunar de alarma’

MADRIDActualizado:

Un grupo de científicos ha diseñado un tatuaje biomédico que se vuelve visible en la piel cuando los niveles de calcio en la sangre son elevados. El tatuaje representa una innovadora estrategia diagnóstica que en el futuro podría permitir la detección temprana de trastornos asociados con niveles altos de calcio en la sangre (o «hipercalcemia»), lo que es indicador de cáncer. Su estudio se publica en la revista «Science Translational Medicine» y sus autores señalana que aunque el tatuaje aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo, los investigadores sostienen que, en un futuro, podría ofrecer a los médicos un nuevo método para detectar algunos cánceres y otras enfermedades antes de que provoquen síntomas.

Las enfermedades oncológicas constituyen, tras las cardiovasculares, la segunda causa de muerte en nuestro país. Una elevada mortalidad asociada al cáncer que se explica fundamentalmente por el retraso en el diagnóstico de un gran número de tumores. Y es que cuanto más avanzada se encuentre la enfermedad, menor será la eficacia de los tratamientos disponibles. De ahí que resulte necesario, cuando no vital, encontrar la manera de detectar la presencia de los tumores cuando aún se encuentran en su fase temprana. Y en este contexto, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza) podrían haber hallado una forma muy novedosa de lograrlo: programar un lunar ‘artificial’ que, cual alarma, avise cuando se desarrolle un tumor.

Concretamente, el estudio describe una ‘red sintética genética’ que, implantada en la piel, es capaz de detectar las variaciones en las concentraciones sanguíneas de calcio que se producen cuando se desarrolla un tumor. Así, y tras detectar una elevación duradera del calcio –lo que indica que se está desarrollando un tumor, en este caso colorrectal, de mama, de próstata o de pulmón–, la red provoca la liberación de melanina que da lugar a un lunar artificial muy visible.

Además de en el cáncer, el implante podría ser utilizado en el diagnóstico precoz de otras enfermedades progresivas, como las neurodegenerativas o las hormonales

Como destaca Martin Fussenegger, director de la investigación, «el lunar aparece mucho antes de que el cáncer sea detectable con los métodos de diagnóstico convencionales. Así, y una vez el lunar es visible, el portador del implante debe acudir a su médico para una evaluación más profunda. Pero no hay razón para el pánico: el lunar no implica que la persona vaya a morir en un periodo breve de tiempo. Tan solo indica que requiere una evaluación y, de resultar necesario, tratamiento».

Tatuaje biomédico

El nuevo sistema de alarma frente al cáncer está conformado por una red genética sintética que se introduce en células humanas modificadas que, a su vez, se integran en un implante. Así, y una vez colocada sobre la piel, la red es capaz de monitorizar de forma continua las concentraciones plasmáticas del calcio, cuyos niveles se ven elevados de una forma significativa y duradera ya en las primeras fases de desarrollo de los cuatro tipos de tumores más comunes: el colorrectal, el de mama, el de próstata y el de pulmón.

Sin embargo, la misión de esta ‘red genética’ no acaba aquí. Detectada la elevación persistente del calcio, activa una cascada de señales que induce la producción de melanina en las células modificadas. ¿El resultado? La aparición de un tumor que alerta del posible desarrollo de un tumor.

Como explica Martin Fussenegger, «la detección precoz aumenta significativamente las probabilidades de supervivencia. Por ejemplo, si el cáncer de mama es detectado en sus fases iniciales, la probabilidad de recuperación es de un 98%. Sin embargo, si el tumor de diagnostica demasiado tarde, solo una de cada cuatro mujeres tendrá la oportunidad de recuperarse. Además, la población por lo general acude al médico cuando el tumor ya ha empezado a causar problemas. Y desgraciadamente, para entonces suele ser demasiado tarde».

C´ulas con y sin exceso de calcio
C´ulas con y sin exceso de calcio- Aizhan Tastano & STM

Es más; los autores también han diseñado una variante del implante que, en lugar de producir un lunar artificial, crea una mancha que solo es visible bajo luz infrarroja. Un segundo modelo para aquellas personas que no quieran convivir con el estrés continuo que puede suponer mirar constantemente el implante o que quieran evitar la reacción emocional que supondría la aparición del lunar. Así, de lo que se trataría es de que el médico revisara regularmente el implante con luz infrarroja para ver si ha aparecido la marca de alerta.

Y este sistema de alarma oncológica que aún se encuentra en fase experimental, ¿no tiene ninguna desventaja? Pues sí. La escasa durabilidad del implante. Y es que las células que albergan la red sintética genética, aun modificadas, solo viven un año, tras lo cual deben ser reemplazadas.

Más allá del cáncer

En el estudio, los autores evaluaron la eficacia del implante en un modelo animal –ratones– y en tejidos porcino. Y de acuerdo con los resultados, el lunar de alerta solo se produjo cuando el calcio plasmático alcanzó y mantuvo unos niveles elevados. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer. De hecho, los autores calculan que, en caso de que todo vaya bien, aun se requieren al menos 10 años de investigación y desarrollo antes de que su implante diagnóstico para el cáncer pueda ser empleado en la práctica clínica.

El chivato tatuaje se trasplató en ratones con cáncer
El chivato tatuaje se trasplató en ratones con cáncer - Aizhan Tastano & STM

Sea como fuere, las aplicaciones diagnósticas del implante podrían no tener límite. Como concluye Martin Fussenegger, «este concepto de ‘tatuaje biomédico’ podría ser aplicable a otras enfermedades que se desarrollan de forma gradual, caso de las patologías neurodegenerativas o de los trastornos hormonales. Y en principio, los investigadores también pueden reemplazar el sensor molecular para medir otros biomarcadores diferentes del calcio».