La prueba no invasiva ofrece un diagnóstico rápido del cáncer de piel

La nueva técnica de imágenes puede detectar cánceres de piel sin biopsia invasiva

Los investigadores financiados por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería han desarrollado una técnica de imágenes no invasiva que detecta con precisión el cáncer de piel sin biopsia quirúrgica. La microscopía multifotónica de mitocondrias, pequeños orgánulos que producen energía en las células, identificó con precisión melanomas y carcinomas de células basales al detectar grupos anormales de mitocondrias en ambos tipos de cáncer de piel.

El cáncer de piel es el tipo de cáncer más común en los Estados Unidos y la mayoría de los tipos de cáncer de piel son altamente tratables, especialmente si se detectan a tiempo. «La tecnología desarrollada aquí tiene el potencial de hacer que la detección de cánceres de piel sea extremadamente rápida y factible en etapas muy tempranas», dice Behrouz Shabestari, Ph.D., director del Programa NIBIB en Imágenes Ópticas y Espectroscopia. «En lugar de tomar una muestra de biopsia que debe ser procesada y luego examinada bajo un microscopio por un patólogo, este sistema implica simplemente mirar a través del microscopio la piel del paciente y determinar si es cancerosa o no, en cuestión de minutos.»

Un grupo de colaboradores internacionales dirigido por la coautora principal Irene Georgakoudi, Ph. D., en el Departamento de Ingeniería Biomédica de Tufts, descubrió que las mitocondrias se comportan de manera muy diferente en el tejido sano que en el canceroso. Utilizaron una técnica de microscopía láser que aprovecha las características de una molécula clave en las mitocondrias, el dinucleótido de nicotinamida adenina (NADH), que es fundamental para la producción de energía. Descubrieron que el NADH, que se fluorece naturalmente sin inyectar ningún colorante o agente de contraste en los individuos que se examinan, se puede detectar mediante microscopía multifotónica para proporcionar información útil para el diagnóstico sobre la organización de las mitocondrias en las células de la piel.

«El sistema nos permite obtener imágenes de muy alta resolución de células individuales sin tener que cortar el tejido físicamente», explicó Georgakoudi. «Con esta técnica, descubrimos que en las células normales las mitocondrias se extienden por toda la célula en un patrón similar a una red. Por el contrario, las células cancerosas de la piel muestran un patrón muy diferente con las mitocondrias que se encuentran en grupos o grupos típicamente en el centro de la célula a lo largo del borde del núcleo.»

En este estudio, la técnica se probó en 10 pacientes con cáncer de piel (melanoma o carcinoma basal) y cuatro que no tenían cáncer de piel. Los resultados de la técnica de imagen se compararon con los resultados de la biopsia tradicional obtenida de cada paciente. Los resultados demostraron que la técnica de diagnóstico por imágenes identificó correctamente el cáncer de piel en los 10 pacientes con cáncer y no hizo diagnósticos falsos en los cuatro individuos sin cáncer de piel.

Georgakoudi estima que esta prueba se podría usar de forma rutinaria en los consultorios médicos dentro de cinco años, aunque el precio de $100,000 para el láser utilizado en este microscopio podría limitar las instalaciones médicas que podrían hacer tal inversión. «Los láseres menos costosos están en el horizonte», concluye Georgakoudi. «Sin embargo, este enfoque permitiría a un médico hacer un diagnóstico rápido y comenzar el tratamiento de inmediato, lo que en última instancia podría reducir los costos de atención médica asociados con estos cánceres muy comunes.»

Los investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tufts, el Programa Láser Microbeam y el Departamento de Dermatología de la Universidad de California Irvine, el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Arkansas y el Departamento de Medicina Preventiva de Málaga, España, informaron sus hallazgos en la edición de noviembre de 2016 de Science Translational Medicine.1

Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud a través de la subvención # P41EB015890 del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería. La Sociedad Americana contra el Cáncer, la Fundación de Beneficio Público Alexander S. Onassis y la Fundación Arnold y Mabel Beckman proporcionaron fondos adicionales.

1. Las imágenes de la dinámica mitocondrial en la piel humana revelan hipoxia dependiente de la profundidad y potencial maligno para el diagnóstico. Pouli D, Balu M, Alonzo CA, Liu Z, Quinn KP, Rius-Diaz F, Harris RM, Kelly KM, Tromberg BJ, Georgakoudi I. Sci Transl Med. 2016 Noviembre