Los investigadores han demostrado que las imágenes por resonancia magnética IRM pueden detectar los primeros signos de recurrencia del cáncer de seno y tumores de rápido crecimiento. Su enfoque detecta micromestastasis, células tumorales separables con el potencial de convertirse en peligrosos tumores secundarios de cáncer de seno en otras partes del cuerpoEl enfoque puede ofrecer una forma mejorada de detectar la recurrencia temprana del cáncer de seno en mujeres y hombres. El trabajo se completó en la Universidad Case Western Reserve CWRU, Cleveland y fue financiado por el Instituto Nacional de Bioingeniería e Imagen Biomédica NIBIB,parte de los Institutos Nacionales de Salud.
"La resonancia magnética tiene una amplia gama de aplicaciones de diagnóstico y es prometedora en la detección del cáncer de mama y el control del tratamiento", dijo Richard Conroy, Ph.D., director de la División de Ciencia y Tecnología Aplicadas de NIBIB. "La técnica utilizada por los investigadores en esteel estudio permite la detección muy temprana de la diseminación metastásica, lo que permitiría la adaptación del tratamiento más rápido y con suerte conduciría a mejores resultados en el futuro ".
El estudio, publicado en línea en la edición del 21 de agosto de 2015 de Comunicaciones de la naturaleza , fue dirigido por Zheng-Rong Lu, Ph.D., CWRU M. Frank Rudy y Margaret Domiter Rudy, profesora de ingeniería biomédica y experta en imágenes moleculares para el cáncer y otras enfermedades.
"Mostramos con esta técnica que podemos detectar tumores muy pequeños de unos pocos cientos de células", dijo Lu, y agregó que el estudio superó los límites de las imágenes y reveló cánceres más pequeños que los que se pueden detectar con las modalidades de imágenes clínicas actuales ".La tecnología tiene el potencial de diferenciar los tumores agresivos de los tumores de bajo riesgo. Estas son dos cosas que potencialmente pueden tener un gran impacto en la práctica clínica y también en el manejo del cáncer ".
Un tercio de las pacientes diagnosticadas con cáncer de seno eventualmente desarrollan metástasis en órganos distantes, con un mayor riesgo de muerte. El cáncer de seno tiene una alta tasa de metástasis en los huesos, pulmones, hígado, ganglios linfáticos y el cerebro. Desde pequeño,los cánceres en etapa temprana son los que más responden a los tratamientos farmacológicos, el cribado es un aspecto importante de la atención de seguimiento para pacientes con cáncer de mama y la detección temprana es crítica para adaptar las intervenciones terapéuticas apropiadas y efectivas. Si bien actualmente se utilizan múltiples técnicas de imagen, incluida la resonancia magnéticautilizados en la detección del cáncer de mama y el manejo clínico, no son capaces de detectar tipos específicos de cáncer o el crecimiento temprano del cáncer.
Los primeros signos de propagación del cáncer se denominan micrometástasis. Como su nombre lo indica, a menudo son demasiado pequeños para ser detectados con el cribado estándar. El equipo del Dr. Lu utilizó un enfoque bioquímico combinado con IRM para detectar cambios moleculares que indican micrometástasis. Para detectarmicromestastasis, Lu y su equipo utilizaron imágenes de resonancia magnética, que utiliza un campo magnético y ondas de radio para producir imágenes, y lo combinaron con una solución especial de contraste químico.
La solución de contraste que desarrolló el equipo contiene una pequeña pieza de proteína o péptido, etiquetada con un imán minúsculo. Eligieron el péptido, una cadena de solo cinco aminoácidos, por su inclinación a unirse a las estructuras de matriz proteica alrededorcélulas cancerosas, llamadas complejos de fibrina-fibronectina. Más importante aún, la parte de fibronectina del complejo se expresa durante la transición de una célula al cáncer y juega un papel en el crecimiento celular, la migración y la diferenciación. La fibronectina se asocia con cáncer de mama de alto riesgo con mal pronóstico.
Los investigadores recolectaron imágenes que representan metástasis en las que el cáncer de seno se había extendido más allá de los tumores originales. Las moléculas de metal dentro de la solución de contraste se magnetizan durante el proceso de MRI y mejoran la imagen donde las moléculas de la solución se unen con la proteína objetivo.
"El tumor primario envía señales a tejidos y órganos distantes para preparar el suelo para la metástasis", dijo Lu. "Al unirse también con el péptido marcado magnéticamente, el biomarcador se mejora, generando suficiente señal para la detección por IRM de pequeñas, altasriesgo de cáncer y micromestastasis "
Los investigadores probaron el enfoque en ratones en los que habían introducido células de cáncer de mama. Después de un período de espera de dos semanas, los investigadores inyectaron la solución de contraste y realizaron una resonancia magnética. La imagen de resonancia magnética detectó tumores metastásicos, incluidas micrometástasis, en pulmón, hígado, ganglios linfáticos, glándulas suprarrenales, huesos y cerebros de los ratones.
El análisis de las imágenes mostró que el contraste utilizado por el equipo de investigación se unía casi exclusivamente a los complejos de fibrina-fibronectina, produciendo una mejora de imagen fuerte y prolongada de micrometástasis y tumores en comparación con el tejido normal. Utilizando un enfoque de imagen microscópica, llamado crioimageny MRI, los investigadores verificaron que la técnica de MRI podía detectar micrometástasis, incluso observando micrometástasis óseas de menos de 0,5 mm, el diámetro de una punta de lápiz muy fina.
Antes de su estudio con este agente de contraste, el equipo de Lu había realizado estudios para determinar su eliminación del cuerpo después de la imagen, que es esencial para un uso clínico seguro. Sus pruebas mostraron que el agente se elimina fácilmente del cuerpo y tiene unbajo nivel de retención en los tejidos. Por lo tanto, esperan que sea seguro si finalmente se desarrolla para uso clínico.
"Las tasas de recurrencia de algunas formas de cáncer de mama y la consecuencia del cáncer metastásico hacen que estos esfuerzos sean urgentes e importantes", dijo Lu, y agregó que su equipo de investigación también espera avanzar en el enfoque para la detección del cáncer de próstata. "Creemos que esto fue un objetivoEl enfoque es muy prometedor para la obtención de imágenes más tempranas de cánceres de alto riesgo en la clínica. También podría ser útil como una forma no invasiva de evaluar el progreso del tratamiento del cáncer de seno ".
El equipo planea completar las pruebas de seguridad del agente de imagen durante los próximos tres años. Luego realizarán ensayos en humanos con este enfoque.
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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