Alejandro Abarca, un joven de apenas 26 años, desarrolló un artefacto que sirve para atrapar células tumorales circulantes, que son aquellas que pertenecen a un carcinoma como los de pulmón, páncreas o mama, entre otros, y entran en el torrente sanguíneo de un paciente.
En el evento la Ciudad de las Ideas, que reúne a 70 mentes brillantes a escala global en la ciudad de Puebla y entre cuyos patrocinadores se encuentra el Patronato del Instituto Nacional de Cancerología, el joven científico presentó su invento en el concurso de proyectos innovadores de ese encuentro, llamado Gifted Citizens (Ciudadanos Dotados), del cual fue uno de los 20 finalistas entre más de mil 300 iniciativas de varias naciones.
Abarca, ingeniero físico graduado del Tecnológico de Monterrey y de la Singularity University, una institución fundada por la NASA y Google que también patrocina el encuentro poblano, explicó a MILENIO que el objetivo de su investigación fue crear tecnología de bajo costo que pudiera ayudar a los oncólogos a encontrar terapias que tengan la máxima efectividad.
“Nosotros empezamos la investigación —en la que invirtieron más de un millón 300 mil pesos— hace tres años para tratar de mejorar las terapias contra el cáncer y nos dimos cuenta de que, a pesar de todos los grandes avances tecnológicos de detección y nuevas terapias, uno de los principales problemas es que después de la detección es muy difícil para el oncólogo definir un régimen terapéutico efectivo”, comentó en entrevista exclusiva.
La innovación
El joven científico explicó que la mayoría de los esfuerzos a escala mundial para tratar de definir un tratamiento efectivo se han especializado principalmente en ADN, micro-ARN, biomarcadores y proteínas en sangre.
“Están geniales esos métodos y van muy avanzados, pero ¿por qué no mejor buscamos la raíz, las células principales, porque las tumorales circulantes contienen toda la información del la neoplasia y la ventaja de ellas es que una vez que las extraes puedes hacerles secuenciación genética, perfiles bioquímicos, etc.
“Entonces pensamos que si pudiéramos capturar esas células sería lo ideal, porque así, con una sola muestra, podemos ayudar muchísimo a los médicos”.
La dificultad para capturar esas células en el torrente sanguíneo, detalló Abarca, es que son extremadamente raras, hay entre una y mil en un fondo de más de 2 mil millones de células normales.
“Lo que nosotros hicimos fue desarrollar una tecnología que no depende de químicos exóticos, sino de las propiedades físicas, para atraparlas. Las células tumorales, a diferencia de las normales, tienen una carga eléctrica muy diferente y nuestro aparato puede medir las características de cada una, separar las del cáncer y capturarlas, entonces se las damos a los oncólogos para que puedan analizarlas”, comentó.
El invento, explicó Abarca, funciona con base en un fenómeno llamado dielectrophoresis, que básicamente consiste en aplicar un campo eléctrico y las células cuando están sumergidas en ese campo se polarizan y se genera una concentración de carga en su membrana.
“La cuestión es que las tumorales circulantes son extremadamente rugosas e irregulares, la concentración de carga que generan es muy diferente y mayor a la de las otras. Viene un flujo en el que están todas mezcladas y pasan por el campo eléctrico que las separa de una manera efectiva”, comentó.
El ingeniero miniaturizó la electrónica de todo el proceso de manera que todo cupiera en un pequeño artefacto con un chip, el cual puede detectar casi cualquier célula maligna, exceptuando las de los tumores de origen epitelial (tejido del revestimiento interno de las cavidades y que forma las mucosas y glándulas).
“Se pueden atrapar las de tumores como pulmón, riñón, páncreas, mama y estómago, entre otras.”
El joven científico abundó que su invento emplea una tecnología redundante en la que la muestra de sangre pasa por más de 2 mil ciclos de purificación.
Al preguntarle si la tecnología puede servir también para diagnosticar el cáncer, Abarca dijo que no han hecho pruebas con ese fin; sin embargo, acotó que la teoría dice que en la primera fase ya hay liberación de células tumorales circulantes, aunque normalmente es a partir de la segunda.
Barato y efectivo
“En las pruebas que hemos hecho, al menos para monitoreo de cáncer en etapas dos, tres y cuatro, el aparato es bastante efectivo y fácil de hacer, desde su origen pensamos en que fuera manufacturable a escala global y que no requiriera ninguna técnica exótica para su fabricación”, comentó.
Además, “calculamos que la desechable, sin tomar en cuenta la electrónica, puede costar 16 dólares, es bastante económica porque realizar una prueba con nuestro aparato no costará más de 270 pesos y con los aparatos que hay en el mercado para búsqueda de células tumorales cuestan entre 7 mil y 8 mil pesos”.
Desde que empezó su investigación, Abarca se dio cuenta de que los inventos y los análisis que se utilizan actualmente son extremadamente costosos porque dependen de bioquímicos y anticuerpos en general, por lo que se abocó a desarrollar algo más accesible, y su invento, que ya está patentado, se puede comercializar en no más de 500 dólares.
El joven dijo que empezó con otros tres colegas su investigación, en la que ya se han involucrado 32 personas, entre las que destacan científicos de la Universidad de Stanford como David Mohler, especialista en sarcomas, y Stephanie Jeffrey, que dirige la investigación quirúrgica oncológica de esa institución y “nos ayudó mucho con las pruebas del aparato”.
Aunque aún no ha realizado ensayos clínicos, en las pruebas de laboratorio el invento de abarca demostró una efectividad mínima de 86 por ciento y máxima, que fue con carcinoma mamario, de 95 por ciento.
Abarca comentó que ya se puso en contacto con el Incan con el objetivo de hacer la validación completa de su tecnología. “Ellos hacen bastante investigación al respecto y nos encantaría colaborar con el instituto”, afirmó.
