La biopsia cerebral no invasiva muestra una sensibilidad mejorada en la detección de tumores

Crédito: Unsplash/CC0 Dominio público

Los glioblastomas son tumores cerebrales agresivos que comúnmente se diagnostican a través de una biopsia quirúrgica riesgosa e invasiva. Un equipo de investigadores dirigido por Hong Chen en la Universidad de Washington en St. Louis ha desarrollado un método de diagnóstico no invasivo que algún día podría reemplazar la biopsia de tejido con un simple análisis de sangre.

Chen, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería McKelvey y de oncología radioterápica en la Facultad de Medicina, Eric Leuthardt, MD, profesor de neurocirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y de ingeniería biomédica en Ingeniería McKelvey y el equipo probó el método en modelos animales pequeños y grandes y encontró una detección significativamente mejorada y sensibilidad diagnóstica para tumores cerebrales a través de una simple muestra de sangre. Los resultados del estudio se publicaron en línea en TheranosticsNov. 10 de enero de 2021.

El método, conocido como sonobiopsia, usa ultrasonido enfocado para detectar tumores en lo profundo del cerebro. Una vez localizados, los investigadores inyectan microburbujas en la sangre que viajan al tejido objetivo del ultrasonido y pulsan, lo que abre de manera segura la barrera hematoencefálica. Las aberturas temporales permiten que los biomarcadores, como el ADN, el ARN y las proteínas, del tumor atraviesen la barrera hematoencefálica y se liberen en la sangre.

Chen, Leuthardt y el equipo han estado trabajando en su objetivo método de biopsia líquida con ultrasonido (sonobiopsia) durante varios años, primero realizando un estudio de factibilidad en ratones, seguido de un estudio de evaluación de seguridad y, más recientemente, otro estudio en cerdos. Si bien la biopsia líquida a base de sangre se ha utilizado en pacientes humanos con otros tipos de cáncer para la medicina personalizada, el progreso en la extensión del método al cáncer de cerebro humano ha sido limitado.

Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis están desarrollando un método para diagnosticar tumores cerebrales sin incisiones. Crédito: Hong Chen Lab/WUSTL

En la nueva investigación, el equipo, incluido Christopher Pacia, primer autor y estudiante de doctorado en ingeniería biomédica en el laboratorio de ultrasonido Chen, descubrió que el método de sonobiopsia mejoró la detección de genes altamente expresados en el ratón. modelo de glioblastoma, EGFRvIII. Los niveles de ADN de EGFRvIII que circulan en el torrente sanguíneo del grupo que se sometió a sonobiopsia fue 920 veces mayor que el grupo que se sometió a biopsia líquida convencional basada en sangre. Además, la detección de otro marcador genético tumoral circulante, TERT C228T ctDNA, fue 10 veces mayor después de la sonobiopsia. Además, el método mejoró la sensibilidad diagnóstica del 7,14 % al 64,71 % para EGFRvIII y del 14,29 % al 45,83 % para TERT C228T. El equipo no encontró un aumento en el daño tisular en la región tumoral de interés después de la sonobiopsia.

En el modelo porcino, la sonobiopsia mejoró la detección de EGFRvIII ctDNA en 270 veces y aumentó los niveles de TERT ctDNA en nueve veces. Mejoró la sensibilidad diagnóstica del 28,57 % al 100 % para EGFRvIII y del 42,86 % al 71,43 % para TERT C228T. No se encontró daño tisular significativo.

«Nuestro estudio mostró que la sonobiopsia enriqueció el ctDNA específico del tumor en el plasma y mejoró la sensibilidad de detección para dos fenotipos de glioblastoma sin presentar riesgos de seguridad significativos», dijo Chen. «La integración de la sonobiopsia con análisis de sangre avanzados tiene la promesa de proporcionar un diagnóstico sensible, mínimamente invasivo, controlado espaciotemporalmente del cáncer de cerebro».

Este trabajo es un esfuerzo de colaboración que involucra a miembros de la ingeniería y la medicina escuelas, incluido Eric Leuthardt, MD, jefe de la División de Neurotecnología y del Centro de Innovación en Neurociencia y Tecnología y profesor de neurocirugía y neurociencia en la Facultad de Medicina, así como de ingeniería biomédica y de ingeniería mecánica y de ciencias aplicadas en la Escuela de Ingeniería McKelvey.

«Además de la neuroimagen y el tejido adquirido quirúrgicamente para la patología y el perfil molecular, la sonobiopsia tiene el potencial de convertirse en el tercer pilar para el manejo de tumores cerebrales al avanzar sustancialmente en el diagnóstico del cáncer cerebral, el seguimiento del tratamiento y la y detección de recurrencia», aseguró Leuthardt. «Esta capacidad mejorada podría tener un impacto importante a lo largo de la continuidad de la atención al paciente».

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Ultrasonido dirigido para el diagnóstico no invasivo de cáncer de cerebro Más información: Christopher P. Pacia et al, Sonobiopsy for mínimamente invasivo, espaciotemporalmente controlado y detección sensible de glioblastoma-derive ADN tumoral circulante, Theranostics (2021). DOI: 10.7150/thno.65597 Proporcionado por la Universidad de Washington en St. Louis Cita: La biopsia cerebral no invasiva muestra una sensibilidad mejorada en la detección de tumores (2021, 12 de noviembre) consultado el 29 de agosto de 2022 en https:// medicalxpress.com/news/2021-11-non-invasive-brain-biopsy-sensitivity-tumor.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.