Nuevos análisis de sangre prometen detectar el cáncer antes de que se formen tumores

Los científicos están desarrollando análisis de sangre capaces de detectar el cáncer mucho antes de que aparezcan los síntomas, lo que marca un cambio desde tratar tumores hasta interceptar la enfermedad décadas antes de que se desarrolle. El enfoque se dirige a procesos biológicos y señales de alerta molecular que emergen años antes de que el cáncer sea evidente.

Los científicos han diseñado un potente sensor basado en luz capaz de detectar cantidades extremadamente pequeñas de biomarcadores de cáncer en sangre. La innovación podría permitir, con el tiempo, que los médicos identifiquen señales tempranas de cáncer y otras enfermedades mediante una extracción de sangre rutinaria. El sensor combina nanoestructuras hechas de ADN con puntos cuánticos y la tecnología de edición genética CRISPR para detectar señales débiles de biomarcadores mediante un enfoque óptico conocido como generación de segundo armónico (second harmonic generation, SHG), según el líder del equipo de investigación Han Zhang, de Shenzhen University en China.

En Optica, la revista de Optica Publishing Group para investigaciones de alto impacto, el equipo informó que el dispositivo detectó biomarcadores de cáncer de pulmón en muestras de pacientes a niveles subattomolares. Incluso cuando solo había unas pocas moléculas presentes, el sistema produjo una señal clara y medible. Dado que la plataforma es programable, podría adaptarse potencialmente para identificar virus, bacterias, toxinas ambientales o biomarcadores vinculados a afecciones como la enfermedad de Alzheimer.

El método es prometedor para permitir cribados sanguíneos sencillos del cáncer de pulmón antes de que un tumor sea visible en una tomografía computarizada (TC). También podría ayudar a avanzar opciones de tratamiento personalizadas al permitir que los médicos monitoricen los niveles de biomarcadores de un paciente a diario o semanalmente para evaluar la eficacia de un fármaco, en lugar de esperar meses a los resultados de las imágenes.

La mayoría de las pruebas actuales de biomarcadores requieren amplificación química para aumentar señales moleculares diminutas, lo que añade tiempo, complejidad y coste. Los investigadores pretendían crear una estrategia de detección directa que elimine esos pasos adicionales. El sistema se basa en la SHG, un fenómeno óptico no lineal en el que la luz entrante se convierte en luz con la mitad de la longitud de onda. En este diseño, la SHG tiene lugar en la superficie de un semiconductor bidimensional llamado disulfuro de molibdeno (MoS₂).

Para posicionar con precisión los componentes de detección, el equipo construyó tetraedros de ADN, pequeñas nanoestructuras con forma de pirámide formadas íntegramente por ADN. Estas estructuras mantienen los puntos cuánticos a distancias cuidadosamente controladas de la superficie de MoS₂. Los puntos cuánticos intensifican el campo óptico local y aumentan la señal de SHG. A continuación, se incorporó la tecnología de edición genética CRISPR-Cas para reconocer biomarcadores específicos. Cuando la proteína Cas12a detecta su diana, corta las hebras de ADN que anclan los puntos cuánticos. Esta acción desencadena una caída medible de la señal de SHG. Como la SHG produce muy poco ruido de fondo, el sistema puede detectar concentraciones extremadamente bajas de biomarcadores con alta sensibilidad.

Para evaluar el rendimiento en condiciones reales, los investigadores se centraron en miR-21, un biomarcador de microARN asociado al cáncer de pulmón. Tras confirmar que el dispositivo podía detectar miR-21 en una solución tampón controlada, lo probaron utilizando suero humano de pacientes con cáncer de pulmón para simular un análisis de sangre real. El sensor funcionó excepcionalmente bien, lo que demuestra que integrar óptica, nanomateriales y biología puede ser una estrategia eficaz para optimizar un dispositivo. El sensor también fue muy específico, ignoró otras hebras de ARN similares y detectó únicamente la diana del cáncer de pulmón.

Los científicos también están desarrollando pruebas de detección temprana de múltiples cánceres (multi-cancer early detection tests, MCEDs), que buscan diminutos fragmentos de ADN en la sangre. Los MCEDs funcionan detectando ADN tumoral circulante, o ctDNA (circulating tumour DNA): fragmentos de ADN que las células cancerosas o precancerosas liberan al torrente sanguíneo. Incluso los cánceres muy incipientes desprenden este ADN, por lo que las pruebas podrían detectar la enfermedad mucho antes de que aparezca en una exploración.

Los MCEDs pueden aumentar las tasas de supervivencia gracias a la detección precoz, especialmente en el cáncer colorrectal. Cuando los médicos diagnostican el cáncer colorrectal en estadio 1, el 92% de los pacientes sobrevive cinco años. Pero cuando lo detectan en estadio 4, solo el 18% sobrevive ese tiempo. Sin embargo, las pruebas no son perfectas. Se les escapan algunos cánceres por completo, y los resultados positivos aún requieren pruebas de seguimiento para confirmación. Aun así, las investigaciones sugieren que los MCEDs podrían volverse cruciales para detectar cánceres que suelen pasar desapercibidos hasta mucho más tarde.

Los investigadores buscan señales sutiles de alerta temprana que aparecen mucho antes de que el cáncer sea evidente. Entre ellas se incluyen mutaciones genéticas que se acumulan silenciosamente en las células, dándoles ventajas frente a las defensas inmunitarias. También examinan lesiones precancerosas como lunares o pólipos, y cambios visibles tempranos en el tejido.

Los grandes estudios genéticos revelan que, a medida que las personas envejecen, sus cuerpos acumulan pequeños grupos de células mutadas llamados clones que crecen de forma silenciosa. Los científicos han estudiado esto particularmente bien en la sangre. Estos clones pueden ayudar a predecir quién podría desarrollar cánceres hematológicos como la leucemia, y la genética, la inflamación y los factores ambientales los influyen con fuerza. De forma crucial, los médicos pueden medir y seguir estos cambios a lo largo del tiempo. Esto abre posibilidades de intervención temprana.

Un estudio de 16 años siguió a alrededor de 7.000 mujeres y reveló cómo funcionan estas mutaciones. Algunas mutaciones ayudaron a los clones a multiplicarse más rápido, mientras que otras los hacían especialmente sensibles a la inflamación. Cuando había inflamación, estos clones sensibles se expandían. Desentrañar estos patrones ayuda a los investigadores a identificar a personas con mayor probabilidad de desarrollar cáncer más adelante.

La investigación revela algo fundamental sobre el cáncer. No es un evento repentino que produzca instantáneamente un tumor. En cambio, el cáncer se desarrolla mediante un proceso lento y de múltiples pasos, con señales de alerta detectables a lo largo del camino. Estas señales tempranas podrían convertirse en objetivos potentes para detener el cáncer antes de que comience.

Los investigadores del cáncer imaginan combinar mutaciones genéticas, factores ambientales y resultados de MCEDs para orientar la prevención temprana del cáncer. Pero el cáncer difiere de la cardiopatía en aspectos importantes. El cáncer no sigue una trayectoria predecible, y algunas lesiones tempranas se reducen o nunca progresan. También existe el riesgo de sobrediagnóstico. Que te digan que tienes un riesgo más alto cuando te sientes perfectamente sano genera ansiedad.

Las pruebas MCEDs plantean sus propias preocupaciones éticas. La precisión no es el único aspecto importante. A veces, las pruebas señalan cáncer cuando no existe, lo que conduce a exploraciones y biopsias de seguimiento que los pacientes en realidad no necesitan. La ansiedad derivada de todo esto conlleva un coste elevado, tanto para los pacientes como para el sistema sanitario. Si estas pruebas son caras o solo están disponibles de forma privada, podrían empeorar las desigualdades en salud. Esta preocupación golpea con más fuerza en los países de bajos ingresos.

En Estados Unidos, el regulador de medicamentos está investigando cómo deberían funcionar los análisis de sangre MCEDs. Están examinando cuán fiables deben ser las pruebas y qué seguimientos deberían exigir los médicos para mantener la seguridad de los pacientes. El Reino Unido está siguiendo el mismo camino. El National Cancer Plan for England, publicado el 4 de febrero de 2026, se compromete a proporcionar 9,5 millones de pruebas diagnósticas adicionales a través del NHS.

El próximo objetivo para el sensor CRISPR es reducir el tamaño del sistema óptico. Los investigadores pretenden desarrollar una versión portátil que pueda usarse junto a la cama del paciente, en clínicas ambulatorias o en áreas remotas con recursos médicos limitados.