La sonobiopsia proporciona una ruta no invasiva para el diagnóstico de tumores cerebrales – Physics World

El diagnóstico de un tumor cerebral generalmente implica imágenes neurológicas con tomografía computarizada y resonancia magnética, seguidas de resección quirúrgica o biopsia de tejido. Una alternativa no invasiva y económica es la biopsia líquida a base de sangre, que analiza biomarcadores circulantes en la sangre para obtener información molecular y genética sobre el tumor y guiar las decisiones de tratamiento. Desafortunadamente, los biomarcadores derivados de tumores cerebrales se detectan sólo en cantidades escasas, ya que la barrera hematoencefálica (BHE) impide la transferencia de dichos biomarcadores a la circulación periférica.

Para abordar este problema, investigadores de Universidad de Washington en St. Louis están utilizando ultrasonido enfocado (FUS) y microburbujas para interrumpir temporalmente la BHE y liberar grandes cantidades de biomarcadores en el torrente sanguíneo para su análisis. En un primer ensayo prospectivo en humanos, descubrieron que la liberación de biomarcadores en el torrente sanguíneo inducida por FUS (un método que llaman sonobiopsia) es factible y seguro de usar.

“Con esta técnica podemos obtener una muestra de sangre que refleja la expresión genética y las características moleculares en el sitio de una lesión en el cerebro. Es como hacer una biopsia cerebral sin los peligros de la cirugía cerebral”, explica el coautor principal. Eric Leuthardt En un comunicado de prensa.

La FUS transcraneal de baja intensidad, utilizada en combinación con microburbujas inyectadas por vía intravenosa, proporciona una apertura temporal y reversible de la BHE y puede apuntar a lesiones en el cerebro con precisión milimétrica. Las microburbujas, que se utilizan tradicionalmente como agentes de contraste para ultrasonidos, sufren cavitación al exponerse al FUS y amplifican sus efectos mecánicos.

Para realizar una sonobiopsia, una técnica iniciada por Leuthardt y el coautor principal hong chen, el equipo desarrolló un dispositivo FUS compacto que se puede conectar directamente a una sonda de neuronavegación clínica, lo que permite un posicionamiento preciso del transductor FUS. Este diseño permite una fácil integración de la sonobiopsia en los flujos de trabajo clínicos existentes sin requerir que los neurocirujanos realicen capacitación adicional.

Para evaluar la viabilidad y seguridad de la sonobiopsia con el transductor FUS guiado por neuronavegación, Leuthardt, Chen y sus colegas llevaron a cabo un ensayo piloto de un solo grupo de cinco pacientes con glioma de alto grado (cuatro tenían glioblastoma, uno tenía un glioma difuso de alto grado ).

Los investigadores realizaron una sonobiopsia en pacientes anestesiados antes de la extirpación quirúrgica planificada del tumor cerebral. Utilizando imágenes de resonancia magnética y tomografía computarizada adquiridas de antemano para registrar la posición de la cabeza del paciente, colocaron el transductor FUS para alinear su enfoque en la ubicación del tumor. Después de la inyección intravenosa de microburbujas, aplicaron sonicación FUS durante 3 minutos.

El análisis de las muestras de sangre recolectadas antes y 5, 10 y 30 minutos después de la sonicación reveló que la sonobiopsia aumentó la concentración de ADN tumoral circulante (ctDNA). Esto incluyó aumentos máximos de 1.6 veces para los fragmentos de ADN libre de células mononucleosomáticas (cfDNA), 1.9 veces para la variante tumoral específica del paciente y 5.6 veces para el ctDNA con mutaciones TERT (que están presentes en más de la mitad de los pacientes con glioblastoma). y asociado con malos resultados del tratamiento).

El estudio también verificó que el procedimiento era seguro y no dañaba el tejido cerebral. Durante la sonicación FUS, los pacientes no mostraron fluctuaciones significativas en los signos vitales y no hubo eventos adversos. Las muestras de tumores recolectadas durante la cirugía no mostraron microhemorragias ni cambios estructurales entre las regiones sonicadas y no sonicadas.

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Los investigadores concluyen que su trabajo "marca un hito inicial crucial en la demostración de la viabilidad y seguridad de la sonobiopsia en pacientes con glioma de alto grado". Señalan que si bien este estudio se realizó en un quirófano antes de la cirugía, los entornos operativos y la anestesia no son esenciales, y la sonobiopsia podría usarse en una clínica o junto a la cama del paciente en el hospital.

"Con esta capacidad de acceder de forma no invasiva y no destructiva a cada parte del cerebro, ahora podemos obtener información genética de los tumores en cada etapa de la atención del paciente, desde el diagnóstico del tumor hasta el seguimiento del tratamiento y la detección de recurrencia", dice Chen. "Ahora podemos empezar a investigar enfermedades que tradicionalmente no se someten a biopsias quirúrgicas, como los trastornos del desarrollo neurológico, neurodegenerativos y psiquiátricos".

El estudio se describe en Oncología de precisión npj.

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/sonobiopsy-provides-a-non-invasive-route-to-brain-tumour-diagnosis/