Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Traductor: Florencia Batalla Revisor: Florencia Bracamonte

How is it that a breathalyzer can measure the alcohol content in someone’s blood,

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

hours after they had their last drink, based on their breath alone?

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

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

La respiración exhalada contiene cientos e incluso miles

of volatile organic compounds:

de compuestos orgánicos volátiles:

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

pequeñas moléculas suficientemente livianas para viajar como gases.

One of these is ethanol, which we consume in alcoholic drinks.

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

It travels through the bloodstream to tiny air sacs in the lungs,

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

passing into exhaled air at a concentration 2,000 times lower,

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

on average, than in the blood.

en promedio, que en la sangre.

When someone breathes into a breathalyzer,

Cuando una persona sopla en el alcoholímetro,

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

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

There, it’s converted to another molecule, called acetic acid,

Allí, es convertido en otra molécula llamada ácido acético,

in a special type of reactor that produces an electric current during the reaction.

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

The strength of the current indicates the amount of ethanol

La fuerza de la corriente indica la cantidad de etanol

in the sample of air, and by extension in the blood.

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

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

Además de los compuestos orgánicos volátiles como el etanol

we consume in food and drink,

que consumimos en comidas y bebidas,

the biochemical processes of our cells produce many others.

los procesos bioquímicos de nuestras células producen muchos otros.

And when something disrupts those processes, like a disease,

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

the collection of volatile organic compounds in the breath

el conjunto de esos compuestos orgánicos volátiles en la respiración

may change, too.

también puede modificarse.

So could we detect disease by analyzing a person’s breath,

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

without using more invasive diagnostic tools

sin utilizar métodos de diagnóstico más invasivos

like biopsies, blood draws, and radiation?

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

In theory, yes,

En teoría, sí.

but testing for disease is a lot more complicated than testing for alcohol.

Pero las pruebas para detectar otras enfermedades son más complicadas.

To identify diseases,

Para identificar enfermedades,

researchers need to look at a set of tens of compounds in the breath.

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

A given disease may cause some of these compounds

Una enfermedad determinada puede causar que alguno de estos compuestos

to increase or decrease in concentration, while others may not change—

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

the profile is likely to be different for every disease,

El perfil cambia para cada enfermedad

and could even vary for different stages of the same disease.

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

For example, cancers are among the most researched candidates

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

for diagnosis through breath analysis.

a través del análisis de la respiración.

One of the biochemical changes many tumors cause

Uno de los cambios bioquímicos que numerosos tumores causan

is a large increase in an energy-generating process

es el gran aumento en el proceso de generación de energía

called glycolysis.

llamada glucólisis,

Known as the Warburg Effect,

conocido como el efecto Warburg.

this increase in glycolysis results in an increase of metabolites like lactate

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

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

el cual puede afectar a un torrente completo de procesos metabólicos

and ultimately result in altered breath composition,

y producir finalmente una composición de respiración alterada,

possibly including an increased concentration of volatile compounds

que posiblemente incluya una creciente concentración de compuestos volátiles

such as dimethyl sulfide.

como el sulfuro de dimetilo.

But the Warburg Effect is just one potential indicator of cancerous activity,

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

and doesn’t reveal anything about the particular type of cancer.

y no revela nada sobre el tipo de cáncer.

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

Se necesitan más indicadores para hacer un diagnóstico.

To find these subtle differences,

Para encontrar estas sutiles diferencias

researchers compare the breath of healthy people

se compara la respiración de personas saludables

with the breath of people who suffer from a particular disease

con la de personas que sufren alguna enfermedad,

using profiles based on hundreds of breath samples.

usando perfiles basados en cientos de pruebas de respiración.

This complex analysis requires a fundamentally different,

Este análisis complejo

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

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

There are a few being developed.

Hay unos cuantos en desarrollo.

Some discriminate between individual compounds

Algunos diferencian entre compuestos individuales

by observing how the compounds move through a set of electric fields.

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

Others use an array of resistors made of different materials

Otros utilizan una variedad de resistores de diferentes materiales,

that each change their resistance when exposed to a certain mix

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

of volatile organic compounds.

a una cierta combinación de compuestos orgánicos volátiles.

There are other challenges too.

También hay otros desafíos.

These substances are present at incredibly low concentrations—

Estas substancias están presentes en proporciones extremadamente pequeñas,

typically just parts per billion,

algunas partes cada mil millones,

much lower than ethanol concentrations in the breath.

mucho menos que las concentraciones de etanol en la respiración.

Compounds’ levels may be affected by factors other than disease,

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

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

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

Finally, there’s the issue

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

of distinguishing which compounds in the sample

were produced in the patient’s body

fueron producidos en el cuerpo del paciente

and which were inhaled from the environment

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

shortly before the test.

Because of these challenges, breath analysis isn’t quite ready yet.

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

But preliminary clinical trials on lung, colon,

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

and other cancers have had encouraging results.

han tenido resultados alentadores.

One day, catching cancer early might be as easy as breathing in and out.

Algún día, detectar el cáncer tempranamente

podría ser tan fácil como inspirar y exhalar.