Detección del cáncer · asia
Hacer que las células cancerosas reconozcan a «las suyas»: iones de tierras raras amplifican las débiles señales tumorales en la sangre
El equipo de investigación utilizó iones lantánidos para reforzar la unión entre las células y las vesículas extracelulares homólogas, e identificó señales tumorales poco frecuentes en un pequeño conjunto de muestras de cáncer de mama triple negativo. Aunque la sensibilidad fue elevada, aún deben superarse obstáculos relacionados con el procedimiento, la especificidad y la validación a gran escala antes de llegar a una prueba clínica.
La sangre puede contener diminutas vesículas liberadas por los tumores y quizá también unos pocos tumores circulantes; el problema es que quedan sumergidos entre una enorme cantidad de componentes normales, por lo que sus señales suelen ser demasiado débiles para distinguirlas. Un equipo de investigación integrado por la Universidad de Tokio y otras instituciones propone ahora un método de ingeniería de superficies que permite que las células cancerosas y las vesículas extracelulares procedentes del mismo tipo celular se «reconozcan» con mayor rapidez y firmeza, aumentando así la capacidad de detección de la biopsia líquida.
El estudio, publicado en 《Nature Biomedical Engineering》, utilizó metales lantánidos como iones de europio y de terbio para modificar la superficie de pequeñas vesículas extracelulares. Estos iones pueden coordinarse con los residuos de ácido siálico presentes en las membranas de las vesículas y de las células cancerosas, como si añadieran múltiples puntos de anclaje entre ambas. En pruebas con un modelo celular de cáncer de mama triple negativo, la interacción entre las células y las vesículas homólogas aumentó más de 25 veces, y el proceso de captura selectiva, que originalmente requería más de dos días, se redujo a unas 3 horas. El equipo denominó esta versión reforzada del reconocimiento homólogo «direccionamiento superhomólogo».
Este principio se convirtió en dos vías de detección: una utiliza células cancerosas para capturar en el suero vesículas extracelulares tumorales homólogas; la otra invierte el enfoque y emplea vesículas modificadas como sondas para buscar células tumorales circulantes en la sangre. La segunda amplifica la señal mediante transferencia de señales y células reporteras, de modo que una sola célula diana produce una señal fluorescente aproximadamente equivalente a la de diez mil células. La «sensibilidad de célula única» descrita en el estudio se refiere a la capacidad de la plataforma analítica para identificar células extremadamente poco frecuentes en condiciones experimentales, y no equivale a que se haya demostrado su utilidad para la detección temprana.
La validación se extendió desde cultivos celulares y experimentos con ratones hasta muestras humanas. El estudio incluyó a 13 mujeres con cáncer de mama triple negativo en estadios I a III y a 13 mujeres sanas como controles, y evaluó las vesículas extracelulares de origen tumoral y las células tumorales circulantes utilizando, respectivamente, 1 mililitro de suero o de sangre completa. Ambos métodos mostraron diferencias estadísticas entre las pacientes y el grupo de control sano, lo que indica que esta modificación química conserva la capacidad de detectar señales en el complejo entorno de la sangre.
Sin embargo, se trata de un estudio de casos y controles pequeño y exploratorio, no de un ensayo clínico prospectivo. Antes de la extracción de sangre, las pacientes habían recibido en distintos grados cirugía, radioterapia, quimioterapia o terapia dirigida, lo que podría afectar las señales tumorales presentes en la sangre. Los controles sanos también presentaron valores distintos de cero, que los investigadores consideran que podrían derivarse de interacciones no específicas. Los datos disponibles aún son insuficientes para determinar su precisión diagnóstica, los tipos de cáncer a los que sería aplicable, su rendimiento según el estadio de la enfermedad y si puede superar a los métodos existentes de biopsia líquida.
En la práctica, la prueba todavía comprende múltiples pasos de procesamiento y depende de equipos como los citómetros de flujo. La amplificación elevada de la señal de las células tumorales circulantes también requiere destruir las células, por lo que no permite continuar directamente con análisis moleculares o fenotípicos de las células capturadas. En el futuro, la ingeniería con iones lantánidos también deberá someterse a evaluaciones de uniformidad del proceso de fabricación, residuos, seguridad y normas regulatorias. En cuanto al uso del direccionamiento homólogo para la administración de fármacos o la inmunoterapia, por ahora sigue siendo una propuesta de aplicación derivada de los resultados de detección y todavía no constituye evidencia de eficacia terapéutica.