Una nueva prueba de aliento para detectar el cáncer de pulmón precozmente

Es el tumor más mortal. Cada año mueren 21.118 españoles a causa del cáncer de pulmón, un 82% hombres y un 17% de mujeres. La mortalidad por esta neoplasia es mayor que la que causa el cáncer de colon o el de mama. Solo en el mundo mata a 2.200.000 personas y es uno de los más agresivos. 

Desafortunadamente, los expertos alertan de un cambio preocupante es un cambio en el perfil de los pacientes. Está creciendo su incidencia entre mujeres y gente más joven por culpa del tabaco. Tradicionalmente, la patología se ha asociado asociado principalmente con hombres fumadores de edad avanzada. Sin embargo, los datos muestran que uno de cada cuatro pacientes ya es una mujer, y que cada vez se diagnostican más casos en personas de entre 50 y 60 años, así como en el grupo de entre 40 y 50 años, que ya representa el 13,3% de los diagnósticos. Asimismo, se ha producido un aumento del cáncer de pulmón en personas que nunca han fumado y que ya representa el 20% del total y se cree que la contaminación, como factor de riesgo potencial, es una de las causas de este aumento.

El cáncer de pulmón se enfrenta a un gran obstáculo: no hay cribado población para su detección precoz. Según el Ministerio de Sanidad: "Siguiendo las Recomendaciones de 2022 del Consejo de Europa, el Ministerio solicitó a la Red de Agencias de Evaluación de Tecnologías Sanitarias el informe de evaluación correspondiente sobre el cribado de cáncer de pulmón: 'Evaluación de Tecnologías Sanitarias el informe de evaluación correspondiente sobre el cribado de cáncer de pulmón: 2023' Para la inclusión de una enfermedad en el programa de cribado, es necesario reunir la evidencia suficiente en relación a la efectividad, seguridad y coste-efectividad, así como cumplir los 18 criterios del 'Documento Marco de Cribado Poblacional'. En el momento actual, el cribado de cáncer de pulmón sólo cumple 6 de los 18 criterios por falta de evidencia suficiente, y por ese motivo, el informe recomienda seguir ampliando la información acerca de este programa mediante la realización de programas piloto".

Aliento exhalado

El aliento exhalado contiene pistas químicas que nos indican lo que está sucediendo dentro del cuerpo, incluidas enfermedades como el cáncer de pulmón. Hay estudios previos sobre ello, algunos de ellos realizados por científicos españoles. De hecho, por ejemplo, el pasado mes de febrero se publicaba un yrabajo en el que un grupo internacional de científicos, con participación de la Universidad Complutense de Madrid, documentaba el desarrollo del concepto de nariz artificial, que detecta la enfermedad a través del aliento. El método también sirve para monitorizar la eficacia del tratamiento que se aplica a pacientes afectados por este tipo de cáncer.

Tal y como revelaba el artículo publicado en 'Advanced Materials', la tecnología, que está siendo validada en varios centros hospitalarios, detecta el tumor al registrar la composición química del aliento. Esta está directamente relacionada con la química de la sangre o con la actividad metabólica, que se encuentra alterada debido a la presencia del cáncer.

Nuevo test

Ahora llega una nueva investigación que documenta la sensibilidad de un nuevo test del aliento para la detección precoz del cáncer de pulmón. Como mencionamos anteriormente, el aliento exhalado contiene pistas químicas que nos indican lo que está sucediendo dentro del cuerpo y el diseño de formas de detectar estos compuestos podría ayudar a los médicos a proporcionar diagnósticos tempranos y mejorar las perspectivas de los pacientes.

En el estudio publicado en 'ACS Sensors', los investigadores informan sobre el desarrollo de sensores ultrasensibles a escala nanométrica que, en pruebas a pequeña escala, detectaron un cambio clave en la química del aliento de personas con cáncer de pulmón. Recordamos, además, que Noviembre es el Mes de Concientización sobre el Cáncer de Pulmón.

Las personas exhalamos muchos gases, como vapor de agua y dióxido de carbono, así como otros compuestos transportados por el aire. Los investigadores han determinado que la disminución de una sustancia química exhalada, el isopreno, puede indicar la presencia de cáncer de pulmón. Sin embargo, para detectar cambios tan pequeños, un sensor tendría que ser muy sensible, capaz de detectar niveles de isopreno en el rango de partes por mil millones (ppb). También tendría que diferenciar el isopreno de otras sustancias químicas volátiles y soportar la humedad natural del aliento. 

Los intentos anteriores de diseñar sensores de gas con características como estas se han centrado en óxidos metálicos, incluido un compuesto particularmente prometedor hecho con óxido de indio. El equipo dirigido por Pingwei Liu y Qingyue Wang, de la Universidad Zhejiang (China) se propuso perfeccionar los sensores basados ​​en óxido de indio para detectar el isopreno en el nivel en el que se encuentra naturalmente en el aliento.

Los investigadores desarrollaron una serie de sensores en nanoláminas basados ​​en óxido de indio (III) (In2O3 ). En los experimentos, descubrieron que un tipo, al que llamaron Pt@InNiO x por el platino (Pt), indio (In) y níquel (Ni), era el que tenía el mejor rendimiento. Estos sensores de Pt@InNiO x funcionó así:

• Detectó niveles de isopreno tan bajos como 2 ppb, una sensibilidad que superó ampliamente los sensores anteriores.
• Respondió al isopreno más que a otros compuestos volátiles que se encuentran comúnmente en el aliento.
• Se realizó de manera consistente durante nueve usos simulados.

Más importante aún, el análisis en tiempo real de la estructura y las propiedades electroquímicas de las nanoláminas,  realizado por los autores, reveló que los nanogrupos de Pt anclados uniformemente en las nanoláminas catalizaron la activación de la detección de isopreno, lo que condujo al rendimiento ultrasensible.

Por último, para demostrar el posible uso médico de estos sensores, los investigadores incorporaron las nanoláminas de Pt@InNiO x en un dispositivo de detección portátil. En este dispositivo introdujeron el aliento recogido previamente de 13 personas, cinco de las cuales tenían cáncer de pulmón. El dispositivo detectó niveles de isopreno inferiores a 40 ppb en muestras de participantes con cáncer y más de 60 ppb en participantes sin cáncer. Esta tecnología de detección podría suponer un gran avance en la detección no invasiva del cáncer de pulmón y tiene el potencial de mejorar los resultados e, incluso, salvar vidas, han afirmado los investigadores.