Las biopsias líquidas asistidas por IA son prometedoras para la detección temprana del cáncer

Las biopsias líquidas asistidas por IA son prometedoras para la detección temprana del cáncer

La perspectiva de diagnosticar el cáncer utilizando métodos indoloros, como un simple análisis de sangre u orina impulsado por IA que detecta partículas diminutas llamadas exosomas, es cada vez más realista. Los científicos creen que este enfoque algún día podría permitir una identificación rápida y sencilla de biomarcadores del cáncer.

Esta visión innovadora sigue una extensa revisión narrativa de la literatura y proporciona un resumen y un análisis completo e interpretativo de la investigación publicada sobre este tema.

Los resultados de la revisión, dirigida por Mohammad Harb Semreen, profesor de química farmacéutica de la Universidad de Sharjah, se publicaron en la revista internacionalClinica Quimica Acta. Evaluó los resultados de más de 100 estudios y resumió cuatro contextos clave que proporcionaron interpretación, análisis y conocimiento de expertos.

La revisión, que resumió la investigación publicada entre 2018 y 2025, se centra en los exosomas: pequeños sacos liberados por casi todas las células del cuerpo que actúan como mensajeros y transportan mensajes moleculares de una célula a otra. En el cáncer, estos mensajeros microscópicos cambian dramáticamente: se cargan con proteínas, material genético, lípidos y metabolitos que reflejan lo que sucede en el tumor.

"Al descifrar la 'carga' molecular de estos exosomas a través de un enfoque multiómico (que combina proteómica, transcriptómica, metabolómica y lipidómica) podemos crear un mapa detallado de cómo los cánceres se comunican, crecen y evaden el tratamiento", explicó el profesor Semreen. "Esto brinda a los investigadores una nueva oportunidad para descubrir biomarcadores precisos y confiables que puedan detectar el cáncer antes, predecir qué tan agresivo podría volverse y monitorear cómo responden los pacientes a la terapia".

Los exosomas son pequeñas partículas liberadas por las células humanas que circulan libremente en los fluidos corporales. Debido a que llevan firmas moleculares de células cancerosas, un análisis de sangre u orina de rutina algún día podría proporcionar un método temprano y no invasivo para detectar el cáncer.

Los avances actuales en inteligencia artificial (IA) están acelerando este progreso al escanear cantidades masivas de conjuntos de datos moleculares para revelar patrones invisibles para el ojo humano, lo que contribuye a una identificación más rápida y precisa de biomarcadores de cáncer confiables.

El profesor Semreen describe este enfoque como "poderoso" porque "los exosomas se pueden obtener a partir de fluidos corporales simples como la sangre o la orina, lo que significa que algún día el cáncer podría detectarse mediante una biopsia líquida no invasiva en lugar de muestras de tejido dolorosas".

Los autores enfatizan que, lejos de ser espectadores pasivos, los exosomas influyen en la propagación del tumor, la evasión inmune y la resistencia a los medicamentos, lo que los convierte a la vez en mensajeros y manipuladores en el proceso del cáncer.

El artículo destaca cómo la combinación de datos multiómicos con inteligencia artificial puede desentrañar la enorme complejidad de estas vesículas para identificar señales clínicamente significativas. Esta integración acerca a los científicos al diagnóstico de cáncer personalizado y predictivo, donde un análisis de sangre de rutina podría revelar los primeros signos de enfermedad y guiar las decisiones de tratamiento con una precisión sin precedentes.

Dado que el cáncer sigue siendo una de las principales causas de muerte en todo el mundo, el estudio destaca el potencial de los análisis de sangre u orina impulsados ​​por IA para detectar rápida y fácilmente la enfermedad, antes de que aparezcan los síntomas y las células cancerosas se propaguen, permitiendo una intervención temprana y mejorando los resultados del tratamiento.

Según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), en 2022 se produjeron alrededor de 20 millones de nuevos casos de cáncer y casi 10 millones de muertes. Alrededor de 53,5 millones de personas vivieron dentro de los cinco años posteriores al diagnóstico de cáncer. Estadísticamente, alrededor de una de cada cinco personas desarrollará cáncer a lo largo de su vida, mientras que alrededor de uno de cada nueve hombres y una de cada 12 mujeres morirán a causa de la enfermedad.

Los exosomas transmiten los susurros de las células cancerosas: aprendemos a escuchar. Al decodificar los exosomas, podemos detectar el cáncer antes y tratarlo de forma más inteligente.

Nuestro objetivo es convertir un simple análisis de sangre en una poderosa herramienta de diagnóstico. Estos nanomensajeros nos brindan una visión en tiempo real de lo que sucede dentro de los tumores. Lo que antes requería cirugía pronto se puede hacer con una gota de sangre”.

Fatima Maher Al-Daffaie, autora principal del estudio, candidata a doctorado en Diseño e Investigación de Medicamentos, Facultad de Farmacia de la Universidad de Sharjah.

Cuando se le preguntó sobre las implicaciones prácticas de la investigación, el profesor Semreen dijo que los hallazgos podrían cambiar la forma en que se detecta y trata el cáncer en el futuro. "La aplicación más inmediata es el desarrollo de biopsias líquidas: análisis simples de sangre u orina que analizan los exosomas para detectar el cáncer en etapa temprana, monitorear la respuesta al tratamiento e incluso predecir la recaída antes de que aparezcan los síntomas".

Añadió: "Debido a que los exosomas tienen las mismas huellas moleculares que sus células tumorales originales, proporcionan una instantánea no invasiva en tiempo real de lo que sucede dentro del cuerpo. Esto podría permitir a los médicos pasar de las biopsias de tejido tradicionales a pruebas más seguras, más rápidas y más repetibles que rastrean las enfermedades a lo largo del tiempo".

Un segundo enfoque prometedor reside en el uso de exosomas como vehículos naturales de administración de fármacos. "Estas vesículas a nanoescala pueden diseñarse para administrar medicamentos contra el cáncer, moléculas de ARN o incluso herramientas de edición de genes directamente a las células tumorales. Su compatibilidad natural con el cuerpo humano significa que pueden administrar tratamientos exactamente donde se necesitan, reduciendo los efectos secundarios y aumentando la eficacia".

Ahmad Abuhelwa, profesor asociado de farmacología clínica y farmacometría de la Universidad de Sharjah y coautor, señaló:
"Los exosomas proporcionan una instantánea vívida del comportamiento del cáncer. Al analizar sus firmas moleculares, podemos personalizar el tratamiento y monitorear cómo se desarrolla el tumor de cada paciente con el tiempo".

Continuó: "Lo que hace que esta investigación sea tan emocionante es su potencial para revolucionar el diagnóstico. Al integrar datos multiómicos e inteligencia artificial, podemos interpretar la enorme complejidad de la biología del cáncer de una manera que sea clínicamente viable. Este es un paso para hacer de la oncología de precisión no solo un concepto, sino una realidad en la atención médica de rutina".

Cuando se les preguntó si la investigación había despertado el interés de la industria o de las instituciones sanitarias, los autores dijeron que todavía no había habido colaboraciones formales, aunque el campo estaba atrayendo una atención significativa en todo el mundo. El diagnóstico basado en exosomas y las tecnologías de biopsia líquida se encuentran entre las áreas de más rápido crecimiento de la medicina de precisión y atraen importantes inversiones de empresas biotecnológicas y farmacéuticas.

"A medida que nuestro trabajo continúa uniendo la investigación científica y las aplicaciones clínicas, esperamos que se formen nuevas asociaciones, particularmente con empresas e institutos de investigación interesados ​​en desarrollar diagnósticos del cáncer de próxima generación y herramientas de seguimiento personalizadas", afirmó el profesor Semreen.

Fuentes: