Desenvolvimento de um novo tipo de sensor de nanopartículas pode detetar cancro com um teste de urina

Engenheiros do MIT desenvolveram um novo sensor de nanopartículas que pode permitir o diagnóstico precoce de cancro através de um simples teste de urina. Os sensores, que podem detetar muitas proteínas cancerígenas diferentes, também podem ser utilizados para distinguir o tipo de tumor ou como este está a responder ao tratamento.

As nanopartículas são criadas de modo a que, ao encontrar um tumor, libertem sequências de DNA excretadas na urina. A análise destes "códigos de barras de DNA" pode revelar características distintivas do tumor de um determinado doente. Os investigadores conceberam o seu teste de forma a poder ser efetuado com uma tira de papel, de modo a torná-lo mais económico e acessível a um maior número de doentes.

Testes realizados em camundongos, os investigadores demonstraram que os sensores poderiam ser utilizados para detetar a atividade de cinco enzimas diferentes que são expressas nos tumores. Demonstraram ainda que a sua abordagem podia ser ampliada para distinguir pelo menos 46 "códigos de barras de DNA" diferentes numa única amostra.

Códigos de barras de DNA

Este trabalho baseia-se no conceito da deteção de biomarcadores do cancro, tais como proteínas ou células tumorais circulantes, numa amostra de sangue de um doente. Estes biomarcadores naturais são tão raros que é quase impossível encontrá-los, especialmente numa fase inicial. No entanto, os biomarcadores sintéticos podem ser utilizados para amplificar alterações de menor escala que ocorrem em tumores pequenos. As nanopartículas são revestidas de péptidos clivados por diferentes proteases que ao serem libertados na corrente sanguínea, podem ser concentrados e mais facilmente encontrados na urina.

Cada código de barras de DNA está ligado a uma nanopartícula por um ligando que pode ser clivado por uma protease específica. Se esta protease estiver presente, a molécula de DNA é libertada e fica livre para circular, acabando por ir parar à urina. Quando os sensores são secretados na urina, a amostra pode ser analisada utilizando uma tira de papel que reconhece um repórter ativado por uma enzima CRISPR chamada Cas12a. Quando um determinado código de barras de DNA está presente na amostra, a Cas12a amplifica o sinal para que este possa ser visto como uma linha escura da tira de teste. A utilização de um maior número de sensores aumenta a sensibilidade e a especificidade, permitindo que o teste distinga mais facilmente o tipo de tumor.