Pruebas "ultra-rápidas" en el quirófano podrían permitir la extracción precisa de tumores cerebrales

En muchos tipos de cáncer, incluidos los tumores cerebrales, el éxito de la cirugía y la prevención de recurrencias dependen de la extracción segura y completa del tumor y de las células cancerosas circundantes. Sin embargo, los cirujanos a menudo carecen de información sobre las mutaciones genéticas presentes en los tumores que están extirpando. Ciertos tipos de cáncer se pueden identificar a través de mutaciones específicas, que son cambios en las instrucciones del ADN de las células anormales. Una tecnología que permita la cuantificación rápida y precisa de las mutaciones en el quirófano podría permitir a los cirujanos adaptar su enfoque en función del perfil genético del cáncer, mejorando así la capacidad de extirpar el tejido tumoral de forma más fiable.

Ahora, investigadores han desarrollado una tecnología innovadora capaz de medir los niveles de mutación en los tejidos en solo 15 minutos, allanando el camino para cirugías guiadas por datos genéticos y con el potencial de mejorar los resultados en los pacientes. Esta herramienta para identificar rápidamente las "huellas" genéticas de las células cancerosas podría ayudar a los cirujanos del futuro a extirpar tumores cerebrales con mayor precisión mientras el paciente aún está en el quirófano.

El estudio, dirigido por investigadores de NYU Langone Health (Nueva York, NY, EUA), presenta el desarrollo de la PCR digital ultrarrápida de gotas (UR-ddPCR), una técnica capaz de medir la concentración de células tumorales en una muestra de tejido en solo 15 minutos. La tecnología puede detectar hasta cinco células cancerosas por milímetro cuadrado. Según los investigadores, la UR-ddPCR, al menos en las pruebas iniciales en muestras de tejido cerebral, es lo suficientemente rápida y precisa como para convertirse en la primera herramienta práctica para la detección de células cancerosas en tiempo real durante cirugías cerebrales, utilizando directamente mutaciones genéticas.

Para desarrollar la UR-ddPCR, el equipo de investigación buscó eficiencias en los pasos del método estándar de PCR digital de gotas (ddPCR). Al reducir el tiempo de extracción de ADN de 30 minutos a menos de cinco minutos, el equipo mantuvo la compatibilidad con la ddPCR. Además, aumentaron la concentración de reactivos en las pruebas, lo que permitió acortar ciertos pasos de dos horas a menos de tres minutos, logrando una mayor eficiencia en el proceso.

Se lograron eficiencias adicionales al utilizar recipientes de reacción precalentados para las dos temperaturas requeridas por la PCR, en lugar de cambiar repetidamente la temperatura de un solo recipiente. En el estudio, los investigadores emplearon UR-ddPCR para medir los niveles de dos mutaciones genéticas, IDH1 R132H y BRAF V600E, ambas encontradas comúnmente en cánceres cerebrales. Al combinar UR-ddPCR con histología Raman estimulada (otra técnica que el equipo desarrolló anteriormente), los investigadores pudieron evaluar tanto la fracción como la densidad de células tumorales dentro de cada muestra de tejido. El estudio, publicado en Med online de Cell Press Journal, demostró que UR-ddPCR superó a ddPCR estándar en términos de velocidad de procesamiento. Si bien ddPCR estándar puede cuantificar con precisión las células tumorales, lleva varias horas obtener resultados, lo que lo hace poco práctico para su uso durante la cirugía.

Con la UR-ddPCR, los cirujanos podrían determinar con precisión la naturaleza cancerosa de las células y cuantificar el número exacto de células tumorales en áreas específicas del tejido, un nivel de exactitud que antes no era posible. El estudio mostró que los resultados de UR-ddPCR fueron consistentes con los obtenidos mediante ddPCR estándar y secuenciación genética en 75 muestras de tejido de 22 pacientes sometidos a cirugía por tumores de glioma en NYU Langone. Los resultados de la UR-ddPCR también se verificaron con muestras de células cancerosas conocidas, así como con muestras no cancerosas.

Aunque la herramienta ha mostrado resultados prometedores, los investigadores advierten que su uso más amplio requerirá un mayor refinamiento y ensayos clínicos. El siguiente paso es automatizar el proceso de UR-ddPCR para simplificar y acelerar su aplicación en el quirófano. También serán necesarios ensayos clínicos para evaluar los resultados de los pacientes al utilizar esta herramienta en comparación con los métodos de diagnóstico existentes. Además, el equipo planea desarrollar la tecnología para detectar otras mutaciones genéticas comúnmente asociadas con varios tipos de cáncer.

"Nuestro estudio demuestra que la PCR digital de gotas ultrarrápida podría ser una herramienta rápida y eficiente para hacer un diagnóstico molecular durante la cirugía de cáncer cerebral, y tiene potencial para usarse también para cánceres fuera del cerebro", dijo el coinvestigador principal del estudio, Gilad Evrony, MD, PhD.

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