¿Se podrá detectar el cáncer a través de un alcoholímetro?

Mira la lección completan en https://ed.ted.com/lessons/could-a-breathalyzer-detect-cancer-julian-burschka

¿Cómo es posible que un alcoholímetro pueda medir el contenido de alcohol en la sangre de una persona horas después de que tomó su última bebida? Y todo esto basándose únicamente en la respiración. ¿Podríamos utilizar la misma tecnología para detectar una enfermedad a través del análisis de la respiración de una persona, sin usar métodos más invasivos como las biopsias, la extracción de sangre o los estudios radiográficos? Julian Burschka detalla este complicado proceso.

Lección de Julian Burschka, dirigida por Cabong Studios.

¿Cómo es que un alcoholímetro puede medir
el volumen de alcohol en sangre de alguien

horas después de su última
bebida y solo basándose en un soplo?

La respiración exhalada
contiene cientos e incluso miles

de compuestos orgánicos volátiles:

pequeñas moléculas suficientemente
livianas para viajar como gases.

Uno de ellos es el etanol que
consumimos en bebidas alcohólicas.

Viaja por el torrente sanguíneo hacia
diminutos sacos de aire en los pulmones,

y se convierte en aire que exhalamos
a una concentración 2000 veces menor,

en promedio, que en la sangre.

Cuando una persona sopla
en el alcoholímetro,

el etanol de su aliento
pasa a una cámara de reacción.

Allí, es convertido en otra molécula
llamada ácido acético,

un tipo especial de reactor que produce
una corriente eléctrica en dicha reacción.

La fuerza de la corriente
indica la cantidad de etanol

en la muestra de aire
y, por extensión, en la sangre.

Además de los compuestos
orgánicos volátiles como el etanol

que consumimos en comidas y bebidas,

los procesos bioquímicos de
nuestras células producen muchos otros.

Cuando algo altera esos procesos,
como por ejemplo una enfermedad,

el conjunto de esos compuestos
orgánicos volátiles en la respiración

también puede modificarse.

¿Podríamos detectar una enfermedad
analizando la respiración de una persona,

sin utilizar métodos
de diagnóstico más invasivos

como son las biopsias, las extracciones
de sangre o los estudios radiográficos?

En teoría, sí.

Pero las pruebas para detectar
otras enfermedades son más complicadas.

Para identificar enfermedades,

los investigadores necesitan buscar grupos
de diez compuestos en la respiración.

Una enfermedad determinada puede
causar que alguno de estos compuestos

crezca o reduzca su concentración,
mientras que otros no cambian.

El perfil cambia para cada enfermedad

e incluso puede variar según
distintas fases de la misma enfermedad.

Por ejemplo, el cáncer es el candidato
más investigado de todos

a través del análisis de la respiración.

Uno de los cambios bioquímicos
que numerosos tumores causan

es el gran aumento en el proceso
de generación de energía

llamada glucólisis,

conocido como el efecto Warburg.

Este aumento en la glucólisis provoca
un aumento de metabolitos como el lactato,

el cual puede afectar a un torrente
completo de procesos metabólicos

y producir finalmente una composición
de respiración alterada,

que posiblemente incluya una creciente
concentración de compuestos volátiles

como el sulfuro de dimetilo.

Pero el efecto Warburg es solo un posible
indicador de actividad cancerígena

y no revela nada sobre el tipo de cáncer.

Se necesitan más indicadores
para hacer un diagnóstico.

Para encontrar estas sutiles diferencias

se compara la respiración
de personas saludables

con la de personas
que sufren alguna enfermedad,

usando perfiles basados en
cientos de pruebas de respiración.

Este análisis complejo

requiere de un diferente y más versátil
tipo de sensor que el alcoholímetro.

Hay unos cuantos en desarrollo.

Algunos diferencian
entre compuestos individuales

al observar cómo se mueven
por una serie de campos eléctricos.

Otros utilizan una variedad
de resistores de diferentes materiales,

cada uno de los cuales cambia
su resistencia cuando se lo expone

a una cierta combinación de
compuestos orgánicos volátiles.

También hay otros desafíos.

Estas substancias están presentes
en proporciones extremadamente pequeñas,

algunas partes cada mil millones,

mucho menos que las concentraciones
de etanol en la respiración.

Factores diferentes a la enfermedad
pueden afectar los niveles de compuestos,

como la edad, el sexo,
la nutrición y el estilo de vida.

Por último, está el asunto de distinguir
qué compuestos de la muestra

fueron producidos
en el cuerpo del paciente

y cuáles fueron inhalados del entorno
poco antes de la prueba.

A causa de estos desafíos, los análisis
del aliento no están listos aún.

Pero ensayos clínicos preliminares
de cáncer de pulmón, colon y otros

han tenido resultados alentadores.

Algún día, detectar
el cáncer tempranamente

podría ser tan fácil
como inspirar y exhalar.