Mejor diagnóstico del cáncer cerebral
Línea de luz de diamantes B22: Microespectroscopia e imagen infrarroja multimodo (MIRIAM). Crédito: Diamond Light Source Ltd
Un equipo de investigación de instituciones escocesas y del Reino Unido que utiliza espectroscopia infrarroja en Diamond Light Source informa de un gran avance en el diagnóstico de tumores cerebrales realizado por. Esto permitirá diagnósticos no invasivos de tumores cerebrales primarios (gliomas) y acelerará los resultados, ya que estarán disponibles en tiempo real a partir de una lectura que muestre los tipos de mutaciones presentes en los gliomas de su paciente. Esto podría ayudar a los médicos a tomar decisiones quirúrgicas oportunas para brindar una medicina personalizada, es decir, un tratamiento específico para el paciente para brindarle los mejores resultados posibles.
Los gliomas constituyen la gran mayoría de los tumores cerebrales primarios y, lamentablemente, los pacientes a los que se les diagnostica gliomas tienen un pronóstico clínico precario. Recientemente, un amplio equipo de investigadores del Reino Unido utilizó Diamond para estudiar la proteína IDH1, que está presente en todos los gliomas. Los investigadores desarrollaron un método basado en radiación infrarroja (IR) para determinar si el IDH1 tenía una mutación específica: una versión mutada del paciente n del gen IDH1 presente en un glioma se asocia con un mejor resultado clínico para el . La forma actual de determinar si un glioma tiene la mutación ahora es tomar una biopsia, que es increíblemente peligrosa e invasiva. Una complicación adicional es que es posible que se deban tomar varias biopsias diferentes en todo el tumor, ya que las mutaciones a menudo no se distribuyen de manera uniforme. El procedimiento estándar es que la biopsia sea procesada y teñida en un laboratorio para un análisis visible, lo que significa que lleva más tiempo hacer un diagnóstico.
Sondeo de los gliomas con luz infrarroja: el equipo de investigación utilizó la línea de luz B22 de Diamond: Microespectroscopia e imágenes infrarrojas multimodo (MIRIAM) y otros métodos clasificados en términos generales como «espectroscopia vibratoria». En particular, la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) se basa en el hecho de que las moléculas vibran de manera única cuando son excitadas por la luz infrarroja, una especie de huella digital infrarroja. Esto significa que al medir los espectros de absorción de infrarrojos de un tejido, los componentes moleculares (por ejemplo, tipo de proteínas, lípidos o compuestos pequeños) pueden identificarse fácilmente. El equipo de investigación estudió por infrarrojos la proteína IDH1 de tipo salvaje y la comparó con la mutante. Descubrieron que las proteínas mutantes y de tipo salvaje tenían firmas espectrales infrarrojas diferentes, que podían diferenciarse de forma fiable. Confirmaron estos resultados en secciones de biopsia de 79 pacientes con glioma con una sensibilidad y una especificidad significativamente superiores al 80 %.
Este hallazgo significa que, en el futuro, los cirujanos podrían usar el análisis FTIR para obtener un resultado real. -tiempo de lectura de los tipos de mutaciones presentes en los gliomas de su paciente. Esto podría ayudarlos a tomar decisiones médicas oportunas para brindar una medicina personalizada, es decir, un tratamiento específico para el paciente para brindarle los mejores resultados posibles.
El estudio de investigación también investigó si el suero sanguíneo podría analizarse para brindar información clínica. sobre gliomas. Querían saber si podían medir algún cambio en la sangre de los pacientes que estuviera relacionado con la mutación en la enzima IDH1. Para ello, se recogieron muestras de suero sanguíneo de 72 pacientes adicionales. El equipo de investigación descubrió un método para procesar la muestra de sangre y determinar con precisión qué variante de la proteína IDH1 tenía un paciente el 69 % de las veces.
Este emocionante hallazgo científico brinda a los médicos una forma relativamente no invasiva de comprender mejor los tumores cerebrales de pacientes individuales. Esto les brinda información importante para administrar tratamientos más personalizados y decidir el tipo de intervención quirúrgica que podría ser necesaria.
¿Del sincrotrón al quirófano?
Si bien el estudio utilizó un sincrotrón como fuente de radiación, no significa que esta sea la única forma de hacer FTIR, que también se puede llevar a cabo a través de sistemas de sobremesa. Synchrotron IR tiene una serie de ventajas, como ser hasta 1000 veces más brillante que una fuente convencional de sobremesa, sin dañar la materia orgánica y una banda ancha mucho más amplia que una fuente láser típica, por ejemplo. En la práctica, el IR de sincrotrón es ideal para la espectroscopia en investigaciones exploratorias como esta y permite obtener datos de alta calidad incluso a la escala espacial de una célula en los tejidos. Esta combinación de espectroscopía IR y microscopía permite a los investigadores observar secciones más pequeñas de tejidos humanos con la sensibilidad espectral superior necesaria para el análisis global y el refinamiento del método.
Crédito: Diamond Light Source Ltd
Gianfelice Cinque, científico principal de la línea de luz en Diamond, agrega: «FTIR basado en sincrotrón ha demostrado ser clave en los estudios biomédicos de prueba de concepto. Sobre esta base, se vuelve más fácil adaptar los métodos de microespectroscopia IR a los instrumentos de laboratorio y centrarse solo en las diferencias moleculares que son importantes y fueron validadas por sincrotrón FTIR en Diamond, por ejemplo».
«Nuestro gas de investigación demostró aún más el posible beneficio para el paciente que se puede lograr con la espectroscopia clínica. Ahora estamos trabajando para traducir estos avances de investigación en la clínica para que podamos afectan positivamente la vida de los pacientes en todo el mundo», explica el autor principal, Matthew Baker, de la Universidad de Strathclyde y ClinSpec Diagnostics Ltd.
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Stud y descubre una conexión inesperada entre gliomas y enfermedades neurodegenerativas Más información: James M. Cameron et al. Interrogación del estado de IDH1 en gliomas mediante espectroscopia infrarroja transformada de Fourier, Cánceres (2020). DOI: 10.3390/cancers12123682
Video: vimeo.com/507608106/f8638c3691