Una de las cosas más aterradoras sobre el cáncer es la forma en que se propaga, con las células cancerosas que se liberan y se extienden por todo el cuerpo, aterrizando en otros órganos y comenzando a crecer allí. El proceso, conocido como metástasis, a menudo es una sentencia de muerte, el punto donde las mejores técnicas de lucha contra el cáncer se vuelven ineficaces. Pero es difícil de seguir; carecemos de un medio para obtener imágenes de sistemas completos con el detalle necesario para detectar algunas células metastatizadoras escurridizas.
Con ese fin, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tokio han desarrollado un método de imagen, publicado en la revista Cell Reports, que muestra metástasis en tiempo real, a nivel de células individuales. La técnica se basa en células cancerosas modificadas que brillan y en un cóctel químico que hace que los órganos sean transparentes, haciendo que las señales fluorescentes emitidas por las células modificadas sean más fáciles de ver. Esto, a su vez, puede ofrecer una visión más completa y una mejor comprensión de la metástasis que los investigadores podrían usar para desarrollar mejores medicamentos.
"Una de las dificultades en el análisis de la metástasis del cáncer es que se propaga a cualquier parte del cuerpo", dice Hiroki Ueda, profesor de farmacología que trabajó en el estudio. “Va al cerebro, al páncreas o al riñón. Para comprender la imagen completa de la metástasis, el análisis de todo el cuerpo con alta resolución ... es bastante importante ".
A medida que el cáncer hace metástasis, cualquiera de esas células que flotan alrededor del sistema puede convertirse en un crecimiento. Y es importante atraparlos a todos. Al igual que las bacterias que desarrollan resistencia a los antibióticos, el tratamiento del cáncer con quimioterapia puede dejar atrás células o colonias aisladas, y es probable que se conviertan en fortalezas resistentes a los medicamentos. Hacer que el proceso sea visible en la investigación podría ayudar a los científicos a comprender qué tipos de células cancerosas es probable que formen lo que llaman "puestos avanzados malignos", y ayudar a diseñar medicamentos específicamente para combatirlos.
El mouse de control está a la izquierda y el mouse transparente, cuyos órganos se han hecho transparentes mediante un enjuague químico, está a la derecha. (Kubota y col.) La eliminación de tejidos, el proceso de hacer que las células sean más translúcidas, se inventó hace aproximadamente un siglo y se ha utilizado en imágenes para la investigación del cáncer, infecciones bacterianas y enfermedades autoinmunes durante más de una década. Ueda, su colaborador Kohei Miyazono, y su equipo desarrollaron un cóctel químico diferente en dos etapas que mejora los detalles sobre el método anterior. Para facilitar la imagen de los órganos, los investigadores necesitaban que la luz fluyera directamente a través del tejido, sin refractarse demasiado debido a las diferentes densidades de tejido. La primera etapa reduce los lípidos, que refractan mucho la luz, y la segunda etapa aumenta la refracción en los alrededores de los órganos, para que coincida mejor con el órgano, permitiendo que la luz pase limpiamente. El proceso da como resultado una visualización lo suficientemente clara como para que los investigadores puedan ver las células cancerosas individuales.
Para probar el método, Ueda y Miyazono inyectaron células cancerosas en ratones y las sacrificaron en diferentes etapas. El detalle debido a la limpieza les permitió ver células individuales en el tejido de varios órganos, incluidos el cerebro, los pulmones, el hígado y los intestinos. Teóricamente, señala Ueda, se podrían ver las células cancerosas con otra técnica, la histología 2D, en la que se examinan finas rebanadas de órganos para detectar células cancerosas, pero el tiempo requerido para ver suficientes rebanadas de cada órgano es prohibitivo. La limpieza de tejidos, en combinación con la bioluminiscencia in vivo, permite un escaneo tridimensional de un órgano completo o de todo el cuerpo, muy rápidamente.
En este punto, esta técnica solo es realmente útil en la investigación, señala Takeshi Imai, profesor de neurofisiología en la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad de Kyushu, que no participó en el estudio. Esto se debe a que el proceso mata los tejidos en los que trabaja, y porque las células cancerosas normales no fluorescen. Pero aún así debería ser útil, agregó. "Si usa modelos de ratón, puede investigar la distribución de las células cancerosas a escala de todo el cuerpo, lo que debería ser útil para estudiar la metástasis del cáncer ... así como la acción de los medicamentos contra el cáncer", dice. "Anteriormente, los exámenes patológicos solo se realizaban en rodajas finas de tejidos".
Pero la limpieza algún día podría usarse en biopsias, donde se extrae una porción de tejido. Y si el método pudiera refinarse, existe la posibilidad de que funcione en sujetos vivos.
"En el futuro, en un futuro próximo, tal vez este tipo de técnica se pueda aplicar no solo a la investigación con animales, sino también a estudios clínicos u operaciones en humanos", dice Ueda.
Esta es una exploración tridimensional de un ratón cuyos órganos se hicieron transparentes para estudiar mejor cómo se propaga el cáncer por el cuerpo. Cortesía de la Universidad de Tokio y Cell Reports.
