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 suficiente sobre las mutaciones genéticas presentes en los tumores que están extirpando.
Los expertos apuntan que ciertos tipos de cáncer se pueden identificar a través de mutaciones específicas, que son cambios en las instrucciones del ADN de las células anormales. Por ello, 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.
Precisamente, un estudio dirigido por investigadores de NYU Langone Health, ha presentado 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. 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.
Un estudio dirigido por investigadores de NYU Langone Health, ha presentado 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
Según apuntan los investigadores, la tecnología puede detectar hasta cinco células cancerosas por milímetro cuadrado. En este sentido, indican que 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 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 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. Según trasladan, emplearon ddPCR para medir los niveles de dos mutaciones genéticas, IDH1 R132H y BRAF V600E, ambas encontradas comúnmente en cánceres cerebrales.
Concretamente, al combinar 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.
"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"
En definitiva, 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.
Aunque es cierto que la herramienta ha mostrado resultados prometedores, los investigadores advierten que su uso más amplio requerirá un mayor refinamiento y ensayos clínicos. El siguiente paso por lo tanto será automatizar el proceso de UR-ddPCR para simplificar y acelerar su aplicación al quirófano. Además, serán necesarios ensayos clínicos para evaluar los resultados de los pacientes y se plantean 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.
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