Micropinzas para biopsias en miniatura crean un nuevo paradigma en el diagnóstico del cáncer

El diagnóstico estándar de cánceres del tracto urinario superior generalmente implica la extracción de tejido sospechoso con fórceps, un procedimiento que es técnicamente complicado y que solo toma muestras de una única región del órgano. Los uréteres, que transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga, miden menos de cinco milímetros de diámetro y pueden tener hasta 30 centímetros de largo. Esta limitación de tamaño restringe las herramientas que pueden utilizarse, así como la calidad y cantidad de las muestras de tejido recogidas. Los investigadores ahora están trabajando en el desarrollo de micropinzas que se puedan utilizar a lo largo del tracto urinario superior, lo que les permite capturar pequeños trozos de tejido de numerosas ubicaciones y potencialmente ayudar en la detección temprana de enfermedades.

Un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, MD, EUA) había creado anteriormente micropinzas para el tracto gastrointestinal. En su último estudio, cambiaron su enfoque al tracto urinario superior, donde la anatomía compleja y la ubicación plantean desafíos para obtener muestras de tejido. Los investigadores diseñaron sus micropinzas para que fueran increíblemente pequeñas: menos de 750 micras, más pequeñas que la punta de un lápiz afilado. Las micropinzas tienen forma de estrella con seis brazos conectados por múltiples bisagras, lo que les permite plegarse en forma de garra. Una vez que se recolecta el tejido, se puede utilizar un imán para recuperar las micropinzas, que luego se pueden analizar juntas para verificar si hay muestras cancerosas. Estas micropinzas actúan como un resorte cargado y se pueden producir en masa en láminas recubiertas con cera de grado alimenticio que las mantiene planas. Cuando se expone a la temperatura corporal, la cera se ablanda, liberando la energía del resorte, lo que permite que las micropinzas se plieguen y ejerzan suficiente fuerza para perforar y agarrar el tejido circundante.

Las biopsias estándar del tracto urinario superior suelen emplear un catéter ureteral especializado que guía unas pinzas a través del tracto urinario para recolectar tejido. Para evaluar si las micropinzas podrían ser compatibles con este método, los investigadores cargaron aproximadamente 200 micropinzas en un frasco y las impulsaron a través de tres catéteres comerciales diferentes utilizando aire comprimido. Descubrieron que todos los tipos de catéter tenían velocidades de paso similares, con aproximadamente el 80 % de las micropinzas navegando con éxito a través del mismo. Luego, el equipo probó las micropinzas en un uréter de cerdo ex vivo. Desplegaron las micropinzas en el órgano extirpado e incubaron el uréter a temperatura corporal durante aproximadamente diez minutos. Después, utilizaron un imán para recuperar las micropinzas y descubrieron que la mayoría había recolectado con éxito pequeños grupos de tejido.

Según se informó en una investigación preclínica publicada en la revista Advanced Healthcare Materials, el análisis del equipo del tejido recolectado indicó que las micropinzas podían recuperar múltiples capas de células uroteliales, demostrando que esta técnica puede proporcionar muestras de calidad diagnóstica. Si bien cada micropinza captura solo una pequeña cantidad de tejido, al desplegar cientos en el tracto urinario superior se podría recolectar una cantidad comparable a la obtenida mediante los métodos de biopsia tradicionales. Sin embargo, este tejido se recolectaría de varias regiones del órgano en lugar de una sola área localizada, lo que podría mejorar la eficacia de las micropinzas como herramienta de detección. Aunque el enfoque actual se centra en el tracto urinario superior y el tracto gastrointestinal, las micropinzas podrían adaptarse potencialmente para su uso en otros órganos.

“Nuestro objetivo es crear un nuevo paradigma de detección diagnóstica que pueda encontrar células cancerosas antes de que se desarrolle un tumor visible, lo que podría permitir una detección más temprana del cáncer e impulsar el tratamiento”, dijo el autor principal del estudio, David Gracias, Ph.D., profesor de la Universidad Johns Hopkins. “Prevemos utilizar este método de muestreo para determinar la salud general de un órgano completo. Algún día, los médicos podrían utilizar micropinzas para examinar a pacientes de alto riesgo, lo que podría detectar la enfermedad antes de que se desarrollen los síntomas”.