Precáncer de cuello uterino identificado por fluorescencia, en un paso hacia la detección al lado de la cama
Exploración de fluorescencia óptica de tejido epitelial cervical extirpado. En estas imágenes, la relación redox de las coenzimas NAD/NADH y FAD/FADH se muestra en tonos de color distintivos. Las secciones de tejido sano (columna izquierda, la capa superior es la más superficial), una lesión intraepitelial escamosa de bajo grado (columna central) y una lesión intraepitelial escamosa de alto grado (columna derecha) tienen patrones distintivos que se pueden medir y evaluar automáticamente mediante un algoritmo para obtener un resultado de diagnóstico rápido. Crédito: Dimitra Pouli, Universidad de Tufts.
Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería y la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts, y médicos del Centro Médico de Tufts, han desarrollado un método que usa fluorescencia para detectar cambios metabólicos y físicos precancerosos. en las células epiteliales que recubren el cuello uterino. Según los investigadores, el nuevo método de imágenes abre la puerta a un diagnóstico de cabecera no invasivo en etapa temprana. Como se describe hoy en Cell Reports Medicine, el método puede visualizar cambios metabólicos y estructurales dentro de las células individuales y en diferentes profundidades del tejido epitelial cerca de la superficie, al tiempo que puede escanear la superficie de una manera completamente no destructiva. La información combinada proporciona una evaluación muy precisa de los estados metabólicos de los tejidos, a menudo los primeros cambios que se producen en la transición al cáncer.
El método de imagen desarrollado por el equipo analiza la fluorescencia intrínseca de la célula, por lo que no requiere agentes de contraste ni marcadores radiactivos y se puede observar mediante un microscopio óptico que ilumina el área examinada y busca un «resplandor» fluorescente. a diferentes longitudes de onda. A diferencia de las biopsias, no requiere incisiones quirúrgicas dolorosas y, a diferencia de las imágenes PET utilizadas para detectar firmas metabólicas del cáncer, el método de imágenes por fluorescencia proporciona una resolución mucho mayor para los tejidos superficiales, no requiere inyección intravenosa de agentes de contraste y, en teoría, podría aplicarse al lado de la cama. como parte de un régimen de control de rutina.
La detección temprana es el factor más crítico en el tratamiento y la prevención exitosos de los cánceres epiteliales, que incluyen tanto el cáncer de piel como el de cuello uterino. Así como las personas de alto riesgo pueden reducir el riesgo de desarrollar cáncer de piel con visitas regulares al dermatólogo para detectar lesiones precancerosas, el cáncer de cuello uterino teóricamente podría beneficiarse de una estrategia similar. Sin embargo, el estándar para la colposcopia diagnóstica seguida de la aplicación de ácido acético y la selección del sitio de peor apariencia para la biopsia es costoso, a menudo requiere múltiples biopsias para obtener suficiente sensibilidad en la detección y puede ser incómodo o incluso doloroso para los pacientes. Estudios anteriores han demostrado que la incomodidad y la inconveniencia del procedimiento han impedido que muchas mujeres se mantengan al día con el control de su condición.
«Aunque se necesita más trabajo para hacer la transición del método del laboratorio a la cabecera del paciente , la tecnología nos permite recopilar más información sobre los primeros estados celulares de la que está disponible con los enfoques de diagnóstico actuales, lo que agrega exactitud y precisión a un procedimiento conveniente», dijo Irene Georgakoudi, autora correspondiente del estudio y profesora de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería en Tufts.
Georgiakoudi agregó que, aunque las transiciones metabólicas son un sello distintivo temprano del desarrollo del cáncer, ningún método actual de detección temprana examina los estados metabólicos.
El método se basa en la fluorescencia de dos importantes biomoléculas de coenzimas que trabajan en conjunto con las enzimas cuando son excitadas por un rayo láser. Las coenzimas nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) y flavina adenina dinucleótido (FAD) están involucradas en un gran número de rutas metabólicas en cada célula; por ejemplo, determinar cómo consumen glucosa u oxígeno o cómo encuentran fuentes alternativas de energía cuando escasean la glucosa o el oxígeno. Un examen de la proporción de estas coenzimas, una medida de la intensidad de sus señales fluorescentes y la disposición de las mitocondrias (las «baterías» productoras de energía de la célula), puede ayudar a revelar si la célula está experimentando cambios que la llevarían a crecimiento canceroso. El método también puede rastrear el tamaño y la forma de células individuales, a menudo un indicador de la transición de la enfermedad, y puede recopilar esta información desde diferentes profundidades, lo que puede ser útil para identificar la invasión característica de células precancerosas a través de diferentes capas del epitelio, lo que resulta en la pérdida de definición. en la estructura del tejido epitelial.
«Simplemente mirar las lecturas metabólicas de las células es útil, pero agregar una tercera dimensión, observar cómo las células en el epitelio cervical cambian su metabolismo y estructura a diferentes profundidades, significativamente mejora nuestra capacidad para identificar con precisión la enfermedad cuando aparece», dijo Dimitra Pouli, investigadora de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts, médica residente de patología en el Centro Médico Beth Israel Deaconess y la Facultad de Medicina de Harvard, y autora principal del estudio. «Ponemos todos estos parámetros cuantitativos en un algoritmo de diagnóstico automatizado, lo que hace que sea más conveniente para el médico o el técnico que usa el método para interpretar los resultados».
Se estima que los costos anuales de detección y tratamiento para el cáncer de cuello uterino solo en los EE. UU. son al menos $ 8 mil millones (según un estudio de los CDC de 2012). La disponibilidad de un método de imagen no invasivo tiene el potencial no solo de mejorar la precisión de la detección de cáncer en estadio temprano o incluso de lesiones precancerosas, sino que también podría transformar el seguimiento de la enfermedad en un procedimiento de rutina y significativamente menos costoso para pacientes con alto riesgo. .
Explore más
Investigadores desarrollan herramientas ópticas para detectar cambios metabólicos relacionados con enfermedades Más información: Pouli, D., Thieu, HT., Genega, EM, Baecher-Lind, L. , House, M., Bond, B., Roncari, DM, Evans, ML, Rius-Diaz, F., Munger, K. y Georgakoudi, I. «Imágenes metabólicas ópticas de alta resolución y sin etiquetas de la precocción cervical humana -cánceres revela potencial para el diagnóstico de neoplasia intraepitelial» Cell Reports Medicine. 19 de mayo de 2020. Proporcionado por Tufts University Cita: Precáncer de cuello uterino identificado por fluorescencia, en un paso hacia la detección al lado de la cama (19 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/ 2020-05-cervical-precancer-fluorescence-bedside.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.