La biopsia líquida es una herramienta transformadora y no invasiva para el diagnóstico y el seguimiento del cáncer, con el potencial de revolucionar la medicina personalizada. En este estudio, presentamos una plataforma avanzada de biopsia líquida para la detección altamente sensible y selectiva de microARN extracelulares (miARN-21 y miARN-23a) como biomarcadores para el cáncer colorrectal. La plataforma combina dos innovaciones: (1) nanoarrays de oro con aptámeros específicos para la molécula de adhesión celular epitelial (EpCAM) para aislar selectivamente los vesículas extracelulares (VE) derivadas del tumor del plasma y (2) liposomas encapsulados con CRISPR/Cas13a que se fusionan con las VE para formar nanorreactores. Tras la fusión, el complejo CRISPR/Cas13a se activa mediante el miARN diana, lo que desencadena la trans-escisión de los ARN reporteros y genera una señal de fluorescencia amplificada para mejorar la sensibilidad de la detección.
El ensayo alcanza un rango de detección lineal de 10 a 106 VE/L y un límite de detección de 2,5 × 101 VE/L en el nanoarray de oro. Su rendimiento se basa en tres estrategias: (i) enriquecimiento de VE tumorales mediado por EpCAM, (ii) actividad colateral basada en CRISPR/Cas13a para la detección ultrasensible de miARN y (iii) mejora de la señal de fluorescencia mediante nanorreactores localizados. La validación con un modelo celular SW480 2D, un modelo de esferoide tumoral vascularizado 3D (VTS) y muestras de plasma clínicas confirma la precisión diagnóstica, con una cuantificación de miARN comparable a la RT-qPCR, pero sin la necesidad de una extracción y amplificación de ARN que requiera mucha mano de obra. Al integrar la nanotecnología con los diagnósticos basados en CRISPR, esta plataforma une la investigación y la traslación clínica, mejorando la precisión diagnóstica y optimizando los flujos de trabajo.
El desarrollo futuro se centrará en la detección multiplexada de biomarcadores y el análisis de VE individuales para revelar información sobre la heterogeneidad y la función de las VE en el cáncer. Esta tecnología apoya su aplicación en la oncología de precisión, ofreciendo una herramienta para la detección temprana, el seguimiento del tratamiento y la toma de decisiones terapéuticas.
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