La tecnología, publicada en la revista 'Nature Nanotechnology', está en una etapa inicial de desarrollo y funciona inyectando en ratones con este tumor nanosensores, los cuales son cortados por las enzimas conocidas como proteasas que pasan a través del riñón y tiñen de azul el color de la orina, algo que no ocurre cuando se inyecta en roedores sanos.
"Al aprovechar una reacción química que produce un cambio de color, esta prueba se puede administrar sin la necesidad de instrumentos de laboratorio caros y difíciles de usar. La lectura simple podría ser capturada por una imagen de un teléfono inteligente y transmitida a médicos remotos para contactar con los pacientes con el tratamiento", han dicho los investigadores.
Cuando los tumores crecen y se propagan suelen producir señales biológicas, conocidas como biomarcadores, que los médicos utilizan para detectar y rastrear enfermedades. Sin embargo, no todos los biomarcadores juegan un papel activo en el crecimiento tumoral, y la mayoría están presentes en cantidades tan pequeñas que pueden ser difíciles de encontrar.
Una familia de proteínas tumorales conocidas como metaloproteinasas de matriz (MMP) ha llamado la atención como biomarcadores potenciales, ya que ayudan a promover el crecimiento y la propagación de los tumores. Muchos tipos de cáncer, incluidos los tumores de colon, producen altos niveles de varias enzimas MMP, incluida una llamada MMP9.
En este estudio, el equipo desarrolló nanosensores donde los nanoclusters de oro ultra pequeños (AuNC) se conectaron a un portador de proteínas a través de enlaces rotos por MMP9s. Para desarrollar la prueba de orina que cambia de color, los investigadores utilizaron dos propiedades de AuNC: su pequeño tamaño y su capacidad para causar un cambio de color azul cuando se trata con un sustrato químico y peróxido de hidrógeno.
Asimismo, los científicos diseñaron los complejos de proteína AuNC para desmontar después de ser cortados por MMP en el microambiente tumoral o en la sangre. Cuando se rompen, los AuNC liberados viajan a través de la sangre y son lo suficientemente pequeños como para filtrarse a través de los riñones hacia la orina.
En ratones sanos sin niveles altos de MMP, los complejos permanecen intactos y son demasiado grandes para pasar a la orina. Ahora bien, si los AuNC se han concentrado en la orina, una prueba química producirá un cambio de color azul que es visible a simple vista.
De esta forma, los expertos demostraron que su prueba de cambio de color podía detectar con precisión, y en sólo media hora, qué muestras de orina provenían de ratones con tumores de colon. Durante un seguimiento de cuatro semanas después de la administración de nanosensores, los ratones no mostraron signos de efectos secundarios, y no hubo evidencia de que el complejo proteína-sensor o AuNC permaneciera en los cuerpos de los ratones.