Un bisturí identifica los tumores a partir de las señales de humo

El estudio, en el que participa el grupo de investigación en Metabolismo Energético y Nutrición (Gmein) de la UIB se ha publicado recientemente en la revista científica 'Cell', la más importante en el área de Bioquímica y Biología Molecular, y se ha hecho conjuntamente con instituciones científicas del Reino Unido, como Institute of Cancer Research (ICR), el Imperial College London y la Universidad de Cambridge, entre otros.

Según ha señalado este martes la UIB en un comunicado, este bisturí inteligente, diseñado por el profesor Zoltan Takats, del Imperial College London, es capaz de distinguir entre tejido sano y tejido tumoral a partir de los iones presentes en el humo que se produce cuando se cauteriza el tejido durante la cirugía.

Ahora, con el trabajo liderado por el doctor George Poulogiannis del ICR, en el cual ha participado el doctor Adamo Valle, profesor titular del Departamento de Biología Fundamental y Ciencias de la Salud de la UIB, se ha comprobado que este dispositivo también «es capaz de caracterizar y clasificar el tumor a partir de su metabolismo, lo que abre la puerta a nuevas posibilidades en tratamientos más personalizados.

Según han señalado, las células cancerígenas necesitan grandes cantidades de nutrientes que permitan el crecimiento, lo que significa que su metabolismo es significativamente diferente del de las células sanas.

Estas diferencias se reflejan también en la composición lipídica, de forma que, cuando el tejido es cauterizado por el 'iKnife', los lípidos producen iones de baja masa molecular que «viajan» al humo y que pueden ser analizados por el espectrómetro de masas acoplado al dispositivo, dando un perfil o impronta específico.

A diferencia de otras tecnologías, han apuntado, este sistema no requiere preparar muestras y ofrece casi en tiempo real un análisis lipidómico del tejido.

De este modo, se obtiene una precisión elevada en la identificación de tejidos cancerosos a partir de su composición lipidómico y de manera casi instantánea (tres segundos), sin tener que hacer análisis histológicos de entre 30 y 45 minutos, de forma que se acorta la duración de la cirugía y mejora la detección de los márgenes del tumor.

Con esta herramienta, los investigadores analizaron los lipidomas de 43 líneas celulares de cáncer de mama, 18 xenógrafos derivados de pacientes y 12 tumores de mama primarios. Estas firmas lipidómicas permitieron clasificar con una elevada precisión los tumores como receptores de estrógenos positivos, HER2+ o triple negativos, marcadores clásicos para el tipo del cáncer de mama.

Por otro lado, el análisis de las líneas celulares de cáncer de mama permitieron identificar dos subtipos metabólicos, basándose en el enriquecimiento o el empobrecimiento en ciertas especies de lípidos.

Según han indicado, el análisis de las mutaciones génicas de estas líneas celulares demostró que este subtipo se correlaciona con la mutación oncogénica PIK3CA, una mutación muy frecuente en diferentes tipos de cáncer y que fue significativamente presente en el clúster enriquecido en lípidos.

Dando un paso adelante adelante, los investigadores demostraron que las células portadoras de esta mutación tienen una dependencia elevada por el ácido araquidónico, un lípido esencial precursor de señales (eicosanoides) que las células tumorales producen para autopromover su crecimiento y eludir el sistema inmunitario.

Los autores demostraron que la combinación de una dieta sin grasas, fuente del ácido araquidónico en el organismo, junto con un inhibidor de la enzima encargada de liberar este lípido de las membranas celulares, condujo a la reducción del tumor en los ratones que llevaban un tumor con la mutación PIK3CA.

Este trabajo pone de manifiesto cómo la información extraída del humo durante la resección del tumor podría ser aprovechada para explotar las vulnerabilidades metabólicas específicas de este mismo tumor, guiando la elección personalizada del tratamiento postquirúrgico y, posiblemente, reduciendo la recurrencia de la enfermedad.

La participación del doctor Adamo Valle en este estudio pionero ha sido posible gracias al programa de movilidad José Castillejo para jóvenes doctores del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, así como las acciones especiales del Govern y las ayudas para estancias breves del Programa de Fomento de la Investigación de la UIB.