La UIB participa en un estudio internacional sobre el iKnife, un bisturí inteligente capaz de distinguir el tejido sano del tumoral

JUAN RIERA ROCA
El grupo de investigación en Metabolismo Energético y Nutrición (GMEIN) de la Universitat de les Illes Baleares (UIB) ha participado en un estudio internacional que explora las posibilidades del iKnife, un bisturí inteligente capaz de distinguir el tejido sano del tumoral a partir de los iones presentes en el humo de la cauterización.

El estudio se ha publicado recientemente en la revista científica Cell, la más importante en el área de Bioquímica y Biología Molecular, y se ha hecho conjuntamente con instituciones científicas del Reino Unido, como el Institute of Cancer Research (ICR), del Imperial College of London y la Universidad de Cambridge, entre otros.

Este bisturí inteligente, diseñado por el profesor Zoltan Takata, del Imperial College of London, es capaz de distinguir entre tejido sano y tejido tumoral a partir de los iones presentes en el humo que se produce cuando se cauteriza el tejido durante la cirugía. Ahora, se ha desarrollado otro trabajo liderado por el doctor George Poulogiannis del ICR.

En este estudio, en el que ha participado el doctor Adamo Valle, profesor titular del Departamento de Biología Fundamental y Ciencias de la Salud de la UIB, se ha comprobado que este dispositivo también se capaz de caracterizar y clasificar el tumor a partir de su metabolismo, lo que abre la puerta a nuevas posibilidades en tratamientos más personalizados.

Las células cancerígenas necesitan grandes cantidades de nutrientes para su crecimiento. Su metabolismo es significativamente diferente, igual que su composición lipídica. Cuando el tejido es cauterizado por el iKnife, los lípidos producen iones que van al humo y que pueden ser analizados por el espectrómetro de masas acoplado el dispositivo, dando un perfil o huella.

Este sistema no requiere preparar muestras y ofrece casi en tiempo real un análisis lipidòmico del tejido, generando con precisión elevada la identificación de tejidos cancerosos a partir de su composición lipidòmica y en 3 segundos), sin tener que hacer análisis histológicos (30-45 min), acortando la cirugía y mejorando la detección de los márgenes del tumor.

Con esta poderosa herramienta, los investigadores analizaron los lipidomas de 43 líneas celulares de cáncer de mama, 18 xenógrafos derivados de pacientes (PDX) y 12 tumores de mama primarios. Estas firmas lipidòmicas permitieron clasificar con una elevada precisión los tumores como receptores de estrógenos positivos, HER2 o triple negativos.

Estos elementos que fueron así detectados, son los marcadores clásicos para el tipaje del cáncer de mama. Por otra parte, el análisis de las líneas celulares de cáncer de mama permitió identificar dos subtipos metabólicos, basándose en el enriquecimiento o el empobrecimiento en ciertas especies de lípidos que fueron detectados por estos procedimientos del iKnife.

El análisis de las mutaciones demostró que este subtipo se correlaciona con la mutación PIK3CA, muy frecuente el cáncer. Los investigadores demostraron que las células portadoras de esta mutación tienen gran dependencia del ácido araquidónico, un lípido esencial precursor de señales con las que las células tumorales crecen y evitan el sistema inmunitario.

Los autores demostraron que la combinación de una dieta sin grasas, fuente del ácido araquidónico en el organismo, junto con un inhibidor de la enzima encargada de liberar este lípido de las membranas celulares, condujo a la reducción del tumor en los ratones que llevaban un tumor con la mutación PIK3CA.

Este trabajo pone de relieve cómo la información extraída del humo durante la resección del tumor podría ser aprovechada para explotar las vulnerabilidades metabólicas específicas de este mismo tumor, guiando la elección personalizada del tratamiento postquirúrgico y, posiblemente, reduciendo la recurrencia de la enfermedad.

La participación del doctor Adamo Valle en este estudio pionero ha sido posible gracias al programa de movilidad José Castillejo para jóvenes doctores del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, así como las acciones especiales del Gobierno de las Islas Baleares y las ayudas para estancias breves del Programa de Fomento de la Investigación de la UIB.

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