Científicos catalanes han desarrollado una herramienta para diagnosticar cánceres en tres horas, tal como ha anunciado este jueves el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona. Concretamente, un equipo de este centro ha puesto en práctica un nuevo método que puede medir tanto la abundancia como las modificaciones de las moléculas de ácido ribonucleico de transferencia (ARNt) en un solo paso. Se llama Nano-tRNAseq y se describe por primera vez en un artículo de la revista Nature Biotechnology.
Empecemos por el principio. Las moléculas de ARN están presentes en todas las células vivas y hay de diferentes tipos, con diferentes funciones. Las células modifican estas moléculas de manera natural para mejorarlas, pero el proceso de modificación puede salir mal y tener consecuencias importantes para la salud. Por ejemplo, las modificaciones incorrectas de ARNt están asociadas con varias enfermedades como las neurodegenerativas, las metabólicas y el cáncer. Lo más importante de todo es que son moléculas que contienen mucha información, con un enorme potencial para el diagnóstico y el pronóstico de enfermedades.
Sin biopsias invasivas
Hasta ahora, el ARNt no se ha explotado con esta finalidad por la falta de métodos que puedan capturar la información de manera cuantitativa y rentable. Pero aislar las moléculas y cuantificar sus modificaciones puede ayudar a diagnosticar cánceres sin pruebas de imagen o biopsias invasivas, además de proporcionar información sobre el pronóstico de la enfermedad. Las herramientas actuales para medir el ARNt presentaban limitaciones para el diagnóstico porque no podían detectar las modificaciones o no eran capaces de identificar en qué punto de la molécula están. Esto ahora ha cambiado: Nano-tRNAseq se basa en una tecnología que puede secuenciar las moléculas directamente pasándolas a través de un pequeño poro. Y es que cada uno de los nucleótidos que componen el ARN tiene un tamaño y una forma ligeramente diferente, que se refleja en un cambio de corriente eléctrica que se genera cuando pasa por el nanoporo. Los programas computacionales detectan cambios en esta corriente para identificar la secuencia de las moléculas, incluidas las modificaciones que puedan tener. Así, se mide con precisión la abundancia y las modificaciones del ARNt.
Según el CRG, "el método tiene ventajas importantes". "Por primera vez, podemos estudiar la abundancia de ARNt y los perfiles de modificación de ARNt simultáneamente. Adicionalmente, el método es rápido, rentable, de alto rendimiento y tiene una resolución molecular. Antes dependíamos de dos métodos separados que son menos informativos, tardarían semanas y costarían miles de euros para obtener resultados. Nano-tRNAseq es mucho más económico, y podemos tener resultados en un par de días. En un futuro próximo, será en pocas horas", afirma la primera autora del estudio, Morghan Lucas. Es decir, que el rápido análisis de datos que permite la nueva herramienta es fundamental para la toma de decisiones clínicas. También hay que destacar otra ventaja: que las máquinas de secuenciación son pequeñas, ligeras y pueden funcionar con uno portátil o una batería externa, cosa que las hace fáciles de transportar y utilizar en el campo o en la clínica.
Menos de 3 horas, no más de 50 euros
Es verdad que hay algunas limitaciones, como la incapacidad de predecir qué modificación del ARNt está desregulada en una muestra determinada — a no ser que las modificaciones se hayan identificado previamente mediante otros métodos experimentales. "Si bien los perfiles de modificación de ARNt de especies eucariotas como la levadura están bien caracterizados, no es así en el caso de los humanos. Al utilizar Nano-tRNAseq en paralelo con otros métodos, podemos describir los perfiles de modificación del conjunto completo de ARNt en humanos y, en el futuro, utilizar Nano-tRNAseq para identificar qué cambios en los ARNt están asociados con una determinada enfermedad", añade Morgan Lucas.
La autora principal del estudio, la doctora Eva Novoa, afirma que "Nano-tRNAseq es una tecnología de prueba de concepto que allana el camino para el desarrollo de un método simple, barato y altamente preciso que puede cuantificar estas moléculas de manera no invasiva". "Nuestro objetivo es seguir desarrollando esta tecnología y combinarla con herramientas de inteligencia artificial para determinar la malignidad de una muestra biológica en menos de 3 horas y con un coste de no más de 50 euros por muestra", concluye.