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SALUD

Pruebas de sangre mediante ondas de sonido reemplanzan biopsias de tejido (Video) 


Las células secretan paquetes a nanoescala llamados exosomas que transportan mensajes importantes de una parte del cuerpo a otra. Los científicos del MIT y otras instituciones ahora han ideado una forma de interceptar estos mensajes, que podrían usarse para diagnosticar problemas como el cáncer o anormalidades fetales.

Su nuevo dispositivo usa una combinación de microfluidos y ondas de sonido para aislar estos exosomas de la sangre. Los investigadores esperan incorporar esta tecnología en un dispositivo portátil que pueda analizar las muestras de sangre de los pacientes para un diagnóstico rápido, sin involucrar el engorroso y lento método de ultracentrifugación comúnmente utilizado en la actualidad.

“Estos exosomas a menudo contienen moléculas específicas que son la firma de ciertas anomalías. Si los aisla de la sangre, puede hacer un análisis biológico y ver qué revelan “, dice Ming Dao, un investigador científico principal en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT y autor principal del estudio.

Los autores principales del artículo también incluyen a Subra Suresh, presidenta designada de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, la profesora de ingeniería emérita Vannevar Bush del MIT y exdecana de ingeniería en el MIT; Tony Jun Huang, profesor de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en la Universidad de Duke, y Yoel Sadovsky, director del Instituto de Investigación de Mujeres de Magee. El autor principal del artículo es el estudiante graduado de Duke Mengxi Wu.

ORDENANDO CON SONIDO

En 2014, el mismo equipo de investigadores informó por primera vez que podían separar las células al exponerlas a ondas de sonido a medida que fluían a través de un pequeño canal. Esta técnica ofrece una alternativa más suave a otras tecnologías de clasificación de células, que requieren etiquetar las células con productos químicos o exponerlas a fuerzas mecánicas más fuertes que pueden dañarlas.

Desde entonces, los investigadores han demostrado que esta tecnología se puede utilizar para aislar células tumorales circulantes raras a partir de una muestra de sangre. En su nuevo estudio, se propusieron capturar exosomas. Estas vesículas, que generalmente tienen entre 30 y 150 nanómetros de diámetro, pueden transportar proteínas, ARN u otras moléculas celulares importantes.

El dispositivo de selección de células acústicas original de los investigadores consiste en un canal de microfluidos expuesto a dos transductores acústicos inclinados

Estudios previos han revelado que los contenidos de exosomas pueden servir como marcadores para trastornos como el cáncer, la enfermedad neurodegenerativa y la enfermedad renal, entre otros. Sin embargo, los métodos existentes para aislar exosomas requieren una centrifugación a alta velocidad, que toma casi 24 horas para realizarse, usando una máquina grande que no es portátil. Las altas fuerzas centrífugas también pueden dañar las vesículas.

“Las ondas de sonido acústicas son mucho más suaves”, dice Dao. “Estas partículas experimentan las fuerzas durante solo un segundo o menos a medida que se separan, lo que es una gran ventaja”.

El dispositivo de selección de células acústicas original de los investigadores consiste en un canal de microfluidos expuesto a dos transductores acústicos inclinados. Cuando las ondas de sonido producidas por estos transductores se encuentran entre sí, forman ondas estacionarias que generan una serie de nodos de presión. Cada vez que una célula o partícula fluye a través del canal y se encuentra con un nodo, la presión guía a la célula un poco más hacia el centro. La distancia del movimiento de la celda depende del tamaño y de otras propiedades como la compresibilidad, lo que permite separar celdas de diferentes tamaños para cuando llegan al final del canal.

Para aislar los exosomas, los investigadores construyeron un dispositivo con dos de esas unidades en tándem. En el primero, las ondas de sonido se utilizan para eliminar células y plaquetas de una muestra de sangre. Una vez que se eliminan las células y las plaquetas, la muestra ingresa a una segunda unidad microfluídica, que utiliza ondas de sonido de mayor frecuencia para separar los exosomas de las vesículas extracelulares ligeramente más grandes. Al usar este dispositivo, cuesta menos de 25 minutos procesar una muestra de sangre sin diluir de 100 microlitros.

“La nueva técnica puede abordar los inconvenientes de las tecnologías actuales para el aislamiento de exosomas, como el tiempo de respuesta prolongado, la incoherencia, el bajo rendimiento, la contaminación y la integridad incierta del exosoma”, dice Huang. “Queremos que la extracción de exosomas de alta calidad sea tan simple como presionar un botón y obtener las muestras deseadas en 10 minutos”.

“Queremos que la extracción de exosomas de alta calidad sea tan simple como presionar un botón y obtener las muestras deseadas en 10 minutos”

“Este trabajo proporciona una nueva forma de capturar exosomas de muestras de fluidos humanos a través de una combinación única de microfluidos y acústica, utilizando tecnologías de microfabricación de última generación”, dice Suresh. “La capacidad de este método para separar estas vesículas a nanoescala, esencialmente sin alterar sus características biológicas o físicas, ofrece atractivas posibilidades para desarrollar nuevas formas de evaluar la salud humana, así como el inicio y la progresión de las enfermedades”.

NUEVO PARADIGMA

Este nuevo método de aislamiento de exosomas “puede marcar el comienzo de un nuevo paradigma en el diagnóstico y pronóstico de la enfermedad”, dice Taher Saif, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. “Este documento presenta un método no invasivo, sin etiquetas, biocompatible”, dice Saif, que no participó en la investigación.

El equipo de investigación ahora planea usar esta tecnología para buscar biomarcadores que puedan revelar estados de enfermedad

El equipo de investigación ahora planea usar esta tecnología para buscar biomarcadores que puedan revelar estados de enfermedad. Tienen una subvención conjunta de los Institutos Nacionales de Salud para buscar marcadores relacionados con un embarazo anormal, y creen que la tecnología podría usarse para ayudar a diagnosticar otras afecciones de salud también.

“La nueva tecnología acustofluídica tiene el potencial de mejorar drásticamente el proceso de aislamiento de los exosomas y otras vesículas extracelulares de la sangre y otros fluidos corporales”, dice Sadovsky. “Esto agregará una nueva dimensión a la investigación en ‘biopsia líquida’ y facilitará el uso clínico de vesículas extracelulares para informar la fisiología y la salud de órganos de difícil acceso, como la placenta durante el embarazo humano”.

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SALUD

¡Alarmante! Johnson & Johnson supo por años que su talco tenía fibras cancerígenas

15 de diciembre. Noticias24).- De acuerdo con una investigación realizada por la agencia de noticias Reuters, la compañía estadounidense Johnson & Johnson (J&J), dedicada por muchos años a la venta de productos farmaceúticos y de cuidado para el bebé, supo durante décadas que sus talcos contenían una sustancia cancerígena.

La agencia británica analizó una serie de documentos, así como declaraciones y testimonios de juicios que muestran que, al menos desde 1971 hasta principios de la pasada década, tanto los ejecutivos como los científicos, médicos y abogados de esta empresa estadounidense sabían que este producto que elaboraban dio positivo en pequeñas cantidades de amianto.

La empresa Johnson & Johnson sabía del problema y buscaron la manera de influir en los planes de los reguladores al momento delimitar el mineral insalubre en productos cosméticos,así como en los intentos de investigar el impacto del producto en la salud humana. El documento en referencia reza que no revelaron la información ni a las autoridades ni al público, tal como lo estipula la Ley.

Pero, luego de que la información saliera a la luz, las acciones de Johnson & Johnson cayeron 10 % en la Bolsa de Valores de Nueva York en menos de 24 horas, lo que representó su mayor caída en una sola jornada desdejulio del año 2002. Ahora, como era de esperarse, la compañía estadounidense se enfrenta a una ola de demandas que alegan que el uso de sus talcos para bebé les provocó distintos tipos de cáncer y enfermedades.

El pasado julio un jurado de St. Louis (Missouri, EE UU ) obligó a esta firma a pagar una indemnización de 550 millones de dólares a 22 mujeres que afirman haber contraído cáncer de ovario por usar sus productos de talco, aunque la empresa dirigida por Alex Gorsky dijo que apelaría esta decisión judicial.

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SALUD

Crean un gel que podría evitar la propagación del cáncer a otras partes del cuerpo

Madrid

Un equipo de investigación de la Universidad de California (UCLA), Estados Unidos, ha desarrollado un gel en aerosol biodegradable con medicamentos que mejoran el sistema inmunológico, en sus ensayos han evitado que el cáncer se reproduzca en los animales de laboratorio y han impedido su propagación a otras partes del cuerpo.

“El aerosol no solo inhibe la recurrencia de tumores en el área del cuerpo de donde se extraen”, sino que también “controla el desarrollo de tumores en otras partes del cuerpo”, según el director del estudio, profesor de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA y miembro del Centro de Cáncer Integral Jonsson de la misma universidad, Zhen Gu.

El estudio ha dejado ver que muchas personas a las que se les diagnostica cáncer se someterán a algún tipo de cirugía para tratar su enfermedad, casi el 95 por ciento de los pacientes con cáncer de mama de diagnóstico temprano necesitarán cirugía y, por lo general, esta es la primera línea de tratamiento para las personas con tumores cerebrales. Pero, “a pesar de las mejoras en las técnicas quirúrgicas de la última década, el cáncer a menudo vuelve después del procedimiento”, alertan desde la UCLA.

Los investigadores probaron el gel en ratones que tenían tumores avanzados de melanoma extirpados quirúrgicamente, al aplicarlo, se redujo el crecimiento de las células tumorales que quedaban después de la cirugía, ayudando a prevenir las recurrencias del cáncer. Después de recibir el tratamiento, el 50 por ciento de los ratones sobrevivió durante al menos 60 días sin que sus tumores volvieran a crecer.

Alrededor del 90 por ciento de las personas con tumores cancerosos terminan muriendo debido a la recurrencia del tumor o metástasis, explican desde la UCLA. Por ello, dice Gu, “este gel pulverizable es prometedor contra uno de los mayores obstáculos para curar el cáncer”.

Los investigadores cargaron nanopartículas con un anticuerpo dirigido, específicamente, al bloqueo de CD47, una proteína que las células cancerosas liberan. Al bloquear el CD47, el anticuerpo permite al sistema inmunitario encontrar y, finalmente, destruir las células cancerosas.

Las nanopartículas están hechas de carbonato de calcio, componente que se puede disolver gradualmente en los sitios de las heridas quirúrgicas y aumentan la actividad de un tipo de macrófago que “ayuda a expulsar del cuerpo los objetos extraños”, según el investigador postdoctoral del laboratorio de Gu y autor principal del estudio, Qian Chen.

“También se observó que el gel podría activar las células T en el sistema inmunológico para que trabajen juntas como otra línea de ataque contra las células cancerosas persistentes”, explica Chen. Esta sustancia tendrá que pasar por más pruebas y aprobaciones antes de que pueda ser utilizada en humanos, informan desde la UCLA.

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