Buscar

MUNDIARIO

Biopsia de sangre: la nueva técnica que permite el análisis genético detallado de las células cancerosas

La práctica implica una mejora dramática con respecto a los enfoques actuales porque también abarca la variación entre las células cancerosas dentro de un solo paciente.

Biopsia de sangre: la nueva técnica que permite el análisis genético detallado de las células cancerosas
Sangre. RR SS.
Sangre. RR SS.

Firma

Sara Rada

Sara Rada

La autora, SARA RADA, es colaboradora de MUNDIARIO. Comunicadora social venezolana, ejerce como redactora creativa y productora audiovisual en distintos medios digitales internacionales. @mundiario

Una nueva forma de separar de manera limpia las células cancerosas de una muestra de sangre permite un perfil genético completo de las células cancerosas, lo que podría ayudar a los médicos a detectar tumores y monitorear los tratamientos de manera más efectiva.

Es una mejora dramática con respecto a los enfoques actuales porque también abarca la variación entre las células cancerosas dentro de un solo paciente.

"Este podría ser un juego de pelota completamente diferente", dijo Max Wicha, profesor de oncología de Madeline y Sidney Forbes en la Universidad de Michigan y médico principal del estudio en Nature Communications.

Las técnicas anteriores significaban una compensación entre un perfil genético completo de un subconjunto limitado de células cancerosas, o la captura de la mayoría de las células cancerosas y solo la posibilidad de buscar algunos genes. Como resultado, los perfiles genéticos a menudo descuidaron poblaciones importantes de células cancerosas, incluidas las células que se cree que propagan el cáncer en el cuerpo.

"Nuestro chip nos permite capturar células tumorales circulantes puras y luego extraer información genética sin contaminación de los glóbulos rojos y blancos", dijo Euisik Yoon, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias informáticas de la U-M y autor principal del estudio.
Muchos medicamentos modernos contra el cáncer funcionan al atacar a las células que tienen ciertos genes en juego, genes que marcan su identidad como células cancerosas. Pero estos genes no son uniformemente activos en la población de células cancerosas de un paciente y pueden cambiar a lo largo del tratamiento.

Las biopsias repetidas para controlar el tumor son dolorosas y potencialmente peligrosas para el paciente. La captura de células cancerosas a partir de muestras de sangre ofrece una forma no invasiva de observar si el cáncer está desapareciendo o si se está volviendo resistente al tratamiento. "Le permite no solo seleccionar terapias dirigidas, sino también monitorear los efectos de estas terapias en los pacientes al realizar este análisis de sangre", dijo Wicha.

Usando este método, el equipo recolectó y analizó 666 células cancerosas de la sangre de 21 pacientes con cáncer de mama.

El análisis genético confirmó que incluso dentro de un solo paciente, las células cancerosas a menudo se comportan de manera muy diferente. El grupo de Wicha ha demostrado previamente que la metástasis del cáncer está mediada por células cancerosas que tienen las propiedades de las células madre. Aunque las células madre del cáncer constituyen solo un pequeño porcentaje de las células de un tumor, constituyen una mayor proporción de las células cancerosas en el torrente sanguíneo. En este estudio, aproximadamente el 30-50% de las células cancerosas capturadas de las muestras de sangre mostraron propiedades similares a los tallos.

Esta población es particularmente fácil de pasar por alto con técnicas que capturan muestras limpias pero incompletas de células cancerosas de la sangre del paciente al agarrar proteínas de la superficie de las células. Las células similares a tallos se encuentran en un espectro entre dos tipos de células más típicas, lo que significa que no muestran marcadores de proteínas consistentes.

Para obtener un conjunto limpio e imparcial de células cancerosas de un vial de sangre, el equipo comenzó con una técnica que extrae las células sanguíneas al clasificar la muestra de sangre según el tamaño de la célula. Comenzando con aproximadamente una célula cancerosa en mil millones de células sanguíneas, este paso dejó solo alrededor de 95 células sanguíneas por cada célula cancerosa. Pero eso todavía está demasiado contaminado para un análisis genético detallado.

El nuevo método, que los investigadores llaman Hydro-Seq, elimina esas últimas células sanguíneas y luego analiza cada célula.

La tecnología clave es un chip con un sistema de canales y cámaras. Atrapa las células cancerosas de una en una al extraer el fluido a través de un drenaje en cada cámara, que se obstruye cuando llega una célula cancerosa. Una vez que se conecta la cámara, las celdas en el canal la pasan y son aspiradas a la siguiente cámara. Luego, para "lavar" las células sanguíneas del chip, pasaron líquido limpio hacia atrás a través del chip y lo extrajeron nuevamente, arrastrando casi todo el resto de las células contaminantes.

Con una muestra limpia de células cancerosas aisladas, el equipo realizó los perfiles genéticos. Persiguieron los "transcriptomas" de las células, básicamente, instantáneas de qué ADN estaba siendo leído y usado por cada célula. Esto reveló los genes activos de las células.

Capturaron los transcriptomas con perlas con código de barras, un método que hasta ahora era difícil de usar con muestras de células pequeñas. El equipo colocó una cuenta con código de barras en cada cámara y luego las cerró antes de destruir las membranas celulares. Esto liberó el ARN, los pequeños fragmentos de código genético que se leyeron recientemente del ADN de la célula, de modo que el ARN se unió al código genético con código de barras en la cuenta. El equipo podría entonces analizar los contenidos de cada celda por separado.

"Antes, podíamos medir dos o tres genes a la vez con métodos de tinción, pero ahora obtenemos una imagen completa de las células tumorales circulantes al medir miles de genes en cada célula a la vez", dijo Yu-Chih Chen, científico asistente de investigación de la UM en ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y co-primer autor del estudio.

El tratamiento contra el cáncer puede ser un objetivo móvil, ya que los cánceres cambian la expresión de sus genes a medida que los medicamentos eliminan algunas células pero no otras. Monika Burness, profesora asistente de medicina interna de la U-M y coautora del estudio, espera utilizar el nuevo dispositivo para realizar un seguimiento del progreso de los pacientes en un próximo ensayo de medicamentos.

"Es una herramienta muy poderosa para monitorear, a nivel celular, lo que un tratamiento hace a los tumores a lo largo del tiempo", dijo Burness, quien estudia nuevas terapias con medicamentos para pacientes con cáncer.

Wicha también es directora del Instituto Forbes para el Descubrimiento del Cáncer. Yoon es también profesor de ingeniería biomédica. Chen también es un erudito emergente en el Forbes Institute for Cancer Discovery.   @mundiario