Investigadores del Centro Médico Deaconess de Beth Israel y el Instituto de Tecnología de Massachusetts han desarrollado y probado un medio innovador y confiable para analizar lesiones mamarias precancerosas que diagnostican ciertas enfermedades renales y utilizan solo un microscopio óptico convencional. La técnica denominada "expansión"Patología o ExPath: mejora la capacidad de diagnóstico de los patólogos y podría significar intervenciones más tempranas para pacientes de alto riesgo. El equipo de investigación describe su esfuerzo conjunto en un artículo publicado en la revista Biotecnología de la naturaleza.
Las características celulares utilizadas para diagnosticar ciertas enfermedades a menudo son demasiado pequeñas para ser vistas a través de un microscopio óptico estándar. Mientras que los microscopios electrónicos de barrido SEM pueden ampliar objetos hasta 10 millones de veces, revelando incluso partículas subatómicas con gran detalle - aumentoel poder en millones viene con una etiqueta de precio en millones, lo que hace que el diagnóstico por SEM sea extremadamente costoso.
"Podemos usar la patología de expansión para llevar los microscopios de luz convencionales más allá de sus límites actuales, lo que podría tener aplicaciones importantes en la patología de diagnóstico", dijo el coautor del estudio, Octavian Bucur, MD, PhD, del Departamento de Patología y CáncerInstituto de Investigación de BIDMC, que también es investigador de investigación del Centro de Cáncer Ludwig. "Estamos tratando de reemplazar el microscopio electrónico, una tecnología costosa que requiere capacitación especializada, en el diagnóstico de enfermedades".
"Podemos aplicar este método a cualquier tipo de muestra clínica y todos los tipos de tejidos humanos, incluidos los tejidos normales y cancerosos", dijo el coautor principal Yongxin Zhao, PhD, del Media Lab del MIT.
En 2015, los investigadores del MIT, liderados por el coautor del estudio, Edward Boyden, PhD, profesor asociado de ingeniería biológica y ciencias cerebrales y cognitivas del MIT, desarrollaron un medio para expandir las células y el tejido cerebral del ratón para que las células"Las características internas se podían ver bajo el microscopio óptico convencional que se encuentra en la mayoría de los laboratorios. El equipo infundió los materiales biológicos con un polímero que se hincha uniformemente cuando se mezcla con agua, similar al material absorbente dentro de los pañales para bebés".
"Si puede expandir un tejido por cien veces en volumen, si todo lo demás es igual, obtendrá 100 veces la información", dijo Boyden, quien también es miembro del Media Lab del MIT y del Instituto McGovern paraBrain Research. "Ahora puede hacer diagnósticos sin necesidad de un microscopio electrónico. Puede hacerlo con unos pocos químicos y un microscopio óptico".
En el documento actual, Bucur, Zhao y sus colegas, incluido el autor principal Andrew Beck, MD, PhD, anteriormente de BIDMC y Ludwig Cancer Research, optimizaron la técnica para muestras clínicas humanas y fines de diagnóstico. Además de probar eltécnica en tejidos normales y cancerosos de mama, próstata, pulmón, colon, páncreas, riñón, hígado y ovario, el equipo creó un modelo matemático basado en las características morfológicas de los núcleos de las células para discriminar mejor entre lesiones pre-cancerosas tempranas con alta probabilidadde progresar a cáncer y aquellos con menos probabilidades de progresar a enfermedad.
"ExPath mejoró el diagnóstico de patología computacional de estas lesiones notoriamente difíciles de diferenciar", dijo el investigador de BIDMC y coautor del estudio, Humayun Irshad, PhD.
"Mostramos que la expansión puede ayudarnos a clasificar mejor computacionalmente estas lesiones mamarias tempranas", dijo Bucur. "Ayudar a los médicos a discriminar entre lesiones de alto y bajo riesgo de transformación cancerosa podría significar menos procedimientos innecesarios para pacientes de bajo riesgo y más temprano".intervenciones para aquellos en alto riesgo "
En otro experimento, los investigadores demostraron que ExPath podría usarse para diagnosticar de manera confiable la enfermedad renal de cambio mínimo MCD sin el uso de un microscopio electrónico. El MCD se diagnostica en función del podocito característico, alargamientos de la célula que normalmente son demasiado pequeños parase puede ver a través de un microscopio óptico, pero una vez que los investigadores expandieron la muestra de tejidos utilizando la nueva técnica, pudieron ver el signo revelador de la enfermedad con el microscopio convencional y económico.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Médico Beth Israel Deaconess . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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