Un nuevo método de estabilización de la sangre, desarrollado en el Centro de Ingeniería de Medicina del Hospital General de Massachusetts MGH-CEM, prolonga significativamente la vida útil de las muestras de sangre para la clasificación microfluídica y el perfil del transcriptoma de células tumorales circulantes raras CTC, células cancerosas vivasllevado a cabo en el torrente sanguíneo. Este trabajo, que supera una barrera significativa para la traducción de tecnologías de biopsia líquida para oncología de precisión y otras aplicaciones, fue publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .
El único método de estabilización de la sangre aprobado por la FDA para los ensayos de CTC es la fijación química, que mata las células y degrada en gran medida las biomoléculas sensibles, especialmente el ARN. "La fijación química de las células frustra el propósito de usarlas de manera clínicamente significativa", dice el autor principalKeith Wong, PhD, del MGH-CEM. "Necesitamos poder estudiar el transcriptoma de las células tumorales para comprender, por ejemplo, si el tumor está activando o desactivando ciertas vías moleculares en respuesta a los tratamientos. Mejor aún, nosotrosqueremos cultivar estas células para pruebas de drogas personalizadas, y para eso necesitamos células vivas ".
Al aislar estas células extremadamente frágiles y raras de la sangre fresca y sin procesar, el tiempo lo es todo. Incluso los cambios menores en la calidad de una muestra de sangre, como la descomposición de los glóbulos rojos, la activación de los leucocitos o la formación de coágulos, afectan en gran medida a las célulasde clasificación y la calidad de las biomoléculas aisladas para la detección del cáncer. Según estudios publicados, factores importantes como el número total de CTC en una muestra y el número de ARN de alta calidad disminuyen alrededor de un 50 por ciento en los primeros cuatro a cincohoras después de tomar la muestra.
Wong explica: "En Mass. General, tenemos el lujo de estar tan integrados con el equipo clínico que podemos procesar muestras de sangre en el laboratorio típicamente dentro de una o dos horas después de que se extraen. Pero para hacer estas tecnologías de biopsia líquidaPara realizar pruebas de laboratorio de rutina en el resto del mundo, necesitamos formas de mantener la sangre viva durante mucho más de varias horas, ya que estos ensayos se realizan mejor en los laboratorios centrales por razones de rentabilidad y reproducibilidad ".
El equipo de MGH adoptó un enfoque integral que apunta a preservar la sangre en su estado nativo con mínimas alteraciones. El coautor principal, Shannon Tessier, PhD, del MGH-CEM dice: "Queríamos ralentizar el reloj biológico tanto comoposible mediante el uso de hipotermia, pero eso no es tan simple como parece. La baja temperatura es un medio poderoso para disminuir el metabolismo, pero al mismo tiempo se producen una serie de efectos secundarios no deseados. De alguna manera, estos desafíos son similares a los que enfrentamosen la preservación de órganos, donde tenemos que optimizar estrategias para una mezcla de células muy compleja ".
Para lograr estos objetivos, el equipo analizó sistemáticamente las condiciones de almacenamiento que preservan de manera óptima la viabilidad de los diversos tipos de células en la sangre total. Resultó que el mayor desafío era la activación de plaquetas. Wong explica: "Estamos preservando la sangremuy bien, incluida la función de coagulación de las plaquetas. Pero desafortunadamente, el enfriamiento causa una activación profunda de las plaquetas. Ahora necesitamos un enfoque dirigido para las plaquetas para que no formen coágulos desagradables en el dispositivo de clasificación de sangre microfluídica ".
El equipo luego analizó una variedad de agentes antiplaquetarios y descubrió que los inhibidores de la glucoproteína IIb / IIIa, que se usan con frecuencia en medicina cardiovascular, fueron extremadamente efectivos para contrarrestar la agregación plaquetaria inducida por enfriamiento. El equipo informa que el uso de estas estrategias, ademása un breve tratamiento de quelación de iones, que elimina las plaquetas adhesivas activadas de los leucocitos, permite que la sangre entera preservada durante tres días se procese como si hubiera sido extraída recientemente, con una pureza muy alta y prácticamente sin pérdida en el número de CTC.
Tessier dice: "El logro crítico aquí es que las células tumorales aisladas contienen ARN de alta calidad que es adecuado para ensayos moleculares exigentes, como qPCR de una sola célula, PCR digital de gotas y secuenciación de ARN".
Utilizando muestras de sangre de un grupo de 10 pacientes con cáncer de próstata metastásico, el equipo comparó el uso de sangre preservada con muestras frescas emparejadas de los mismos pacientes para el análisis de CTC. En general, hubo un 92 por ciento de acuerdo en la detección de 12 casos de cáncertranscripciones de genes específicos entre las muestras frescas y conservadas, y hubo un 100 por ciento de acuerdo en la detección de una transcripción llamada AR-V7. Estudios publicados recientemente informan que la presencia de ARNm de AR-V7 en los CTC de cáncer de próstata predice la resistencia a los inhibidores de los receptores de andrógenos, lo que indica que la quimioterapia puede ser una mejor opción para tales pacientes.
"La capacidad de preservar la sangre durante varios días y aún poder recoger este biomarcador clínicamente relevante es notable", dice el coautor David Miyamoto, MD, PhD, MGH Cancer Center. "Esto es muy emocionante para los médicos,porque el ARNm de AR-V7 solo puede detectarse usando CTC y no con ADN tumoral circulante u otros ensayos sin células ".
El equipo destaca la naturaleza universal de este enfoque de estabilización al señalar su compatibilidad con el dispositivo CTC-iChip microfluídico altamente exigente, que aísla las células tumorales mediante la eliminación rápida de las células sanguíneas, lo que implica que el impacto potencial de este trabajo se extiende más allá de la detección del cáncer.Wong dice: "Con avances emocionantes en la inmunoterapia, el trasplante de células madre y la medicina regenerativa, en la que la sangre periférica es a menudo la fuente de células para ensayos funcionales o expansión ex vivo, la capacidad de preservar las células vivas facilitará en gran medida los plazos logísticos yreducir el costo de ensayos complejos basados en células "
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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