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Perfilado circulante de células tumorales
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Perfilado circulante de células tumorales

Una mejor estabilización de la sangre debería expandir el uso de los perfiles de células tumorales circulantes
El método mantiene CTC viables, otros componentes sanguíneos, hasta tres días.

Un nuevo método de estabilización sanguínea, desarrollado en el Centro de Medicina General de Massachusetts (MGH-CEM), prolonga significativamente la vida útil de las muestras de sangre para clasificar microfluidos y perfilar el transcriptoma de células tumorales circulantes (CTC) raras, células cancerosas vivas llevadas a el torrente sanguíneo. Este trabajo, que supera una barrera importante para la traducción de tecnologías de biopsia líquida para oncología de precisión y otras aplicaciones, se publicó recientemente en Nature Communications.

El único método de estabilización de sangre aprobado por la FDA para los ensayos de CTC es la fijación química, que mata las células y degrada en gran medida las biomoléculas sensibles, especialmente el ARN. "La fijación química de las células frustra el propósito de usarlas de maneras clínicamente significativas", dice el autor principal Keith Wong, PhD, del MGH-CEM. "Necesitamos poder estudiar el transcriptoma de las células tumorales para comprender, por ejemplo, si el tumor activa o desactiva ciertas vías moleculares en respuesta a los tratamientos. Mejor aún, queremos cultivar estas células para pruebas de drogas personalizadas, y para hacer eso, necesitamos células vivas ".

Al aislar estas células extremadamente frágiles y raras de la sangre fresca no procesada, el tiempo lo es todo. Incluso pequeños cambios en la calidad de una muestra de sangre, como la descomposición de los glóbulos rojos, la activación de leucocitos o la formación de coágulos, afectan en gran medida los mecanismos de clasificación celular y la calidad de las biomoléculas aisladas para la detección del cáncer. Según estudios publicados, factores importantes como el número total de CTC en una muestra y el número con ARN de alta calidad disminuyen en alrededor del 50 por ciento dentro de las primeras cuatro a cinco horas después de que se toma la muestra.

Wong explica: "En Mass. General, tenemos el lujo de estar tan integrados con el equipo clínico que podemos procesar muestras de sangre en el laboratorio generalmente una o dos horas después de que se extraen. Pero hacer que estas tecnologías de biopsia líquida sean un laboratorio de rutina Para el resto del mundo, necesitamos formas de mantener la sangre viva durante más de varias horas, ya que estos ensayos se realizan mejor en los laboratorios centrales por razones de rentabilidad y reproducibilidad ".

El equipo de MGH tomó un enfoque integral que tiene como objetivo preservar la sangre en su estado nativo con alteraciones mínimas. La autora principal Shannon Tessier, PhD, del MGH-CEM dice: "Queríamos ralentizar el reloj biológico tanto como fuera posible mediante el uso de la hipotermia, pero eso no es tan simple como parece. La baja temperatura es un medio poderoso para disminuyen el metabolismo, pero al mismo tiempo ocurren una serie de efectos secundarios no deseados. En cierto modo, estos desafíos son similares a los que enfrentamos en la preservación de órganos, donde tenemos que optimizar las estrategias para una mezcla muy compleja de células ".

Para lograr estos objetivos, el equipo primero analizó sistemáticamente las condiciones de almacenamiento que conservan óptimamente la viabilidad de los diversos tipos de células en la sangre total. El mayor desafío, resultó ser la activación plaquetaria. Wong explica: "Estamos preservando muy bien la sangre, incluida la función de coagulación de las plaquetas. Pero desafortunadamente, el enfriamiento provoca una activación profunda de las plaquetas. Ahora necesitamos un enfoque específico para las plaquetas para que no se formen coágulos desagradables en la clasificación de sangre microfluídica dispositivo."

Luego, el equipo analizó una variedad de agentes antiplaquetarios y descubrió que los inhibidores de la glicoproteína IIb / IIIa, que se utilizan con frecuencia en medicina cardiovascular, eran extremadamente eficaces para contrarrestar la agregación plaquetaria inducida por el enfriamiento. El equipo informa que el uso de estas estrategias, además de un breve tratamiento de quelación de iones, que elimina las plaquetas activadas y pegajosas de los leucocitos, permite que la sangre entera conservada durante tres días se procese como si fuera recién extraída, con una pureza muy alta y prácticamente ninguna pérdida en el número de CTC.

Tessier dice: "El logro crítico aquí es que las células tumorales aisladas contienen ARN de alta calidad que es adecuado para ensayos moleculares exigentes, como qPCR de célula única, PCR digital de gota y secuenciación de ARN".

Utilizando muestras de sangre de un grupo de 10 pacientes con cáncer de próstata metastásico, el equipo comparó el uso de sangre conservada con muestras frescas emparejadas de los mismos pacientes para el análisis de CTC. En general, hubo un 92 por ciento de acuerdo en la detección de 12 transcripciones génicas específicas del cáncer entre las muestras frescas y las preservadas, y hubo un 100 por ciento de acuerdo en la detección de una transcripción llamada AR-V7. Los estudios publicados recientemente informan que la presencia de ARNm de AR-V7 en CTC de cáncer de próstata predice resistencia a los inhibidores de los receptores de andrógenos, lo que indica que la quimioterapia puede ser una mejor opción para tales pacientes.

"La capacidad de preservar la sangre durante varios días y aún así poder recoger este biomarcador clínicamente relevante es notable", dice el coautor David Miyamoto, MD, PhD, MGH Cancer Center. "Esto es muy emocionante para los médicos, porque el ARNm AR-V7 solo se puede detectar usando CTC y no con ADN tumoral circulante u otros análisis sin células".

El equipo destaca la naturaleza universal de este enfoque de estabilización al señalar su compatibilidad con el dispositivo microfluídico CTC-iChip, que aísla las células tumorales mediante la eliminación rápida de células sanguíneas, lo que implica que el impacto potencial de este trabajo va más allá de la detección del cáncer. Wong dice: "Con avances emocionantes en inmunoterapia, trasplante de células madre y medicina regenerativa, en la que la sangre periférica es a menudo la fuente de células para ensayos funcionales o expansión ex vivo, la capacidad de preservar células vivas facilitará en gran medida los plazos logísticos y reducir el costo de ensayos complejos basados en células ".


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