09 Jul Un nuevo método de resonancia magnética «ilumina» el cáncer de páncreas
Investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias han demostrado cómo un método emergente de imágenes por resonancia magnética (IRM) podría hacer que los tumores de páncreas se «iluminen» en las exploraciones por resonancia magnética.
Por el equipo editorial de MedImaging International
Resonancia magnética común versus después de una inyección de glucosa – Instituto Weizmann de Ciencias
El cáncer de páncreas es difícil de detectar, en parte porque el páncreas se encuentra en la profundidad de la cavidad abdominal en una posición que puede variar de persona a persona; por lo tanto, los tumores de páncreas pueden permanecer ocultos hasta que es demasiado tarde para recibir tratamiento. Investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias han demostrado cómo un enfoque emergente de imágenes por resonancia magnética (IRM) podría hacer que los tumores de páncreas «se iluminen» en las exploraciones por IRM.
De manera similar a las pruebas de tolerancia a la glucosa, que pueden indicar la aparición de diabetes midiendo cómo el cuerpo digiere el azúcar, el nuevo método de resonancia magnética rastrea cómo las células “comen” – es decir, metabolizan – la glucosa.
Hace casi un siglo, el científico judío alemán y premio Nobel Otto Warburg descubrió que los tumores consumen cantidades inusualmente grandes de glucosa en comparación con la mayoría de las células no cancerosas. También notó que la mayor parte de la glucosa consumida por los tumores fermenta en lactato, un fenómeno que se conoció como efecto Warburg. Al mostrar cómo se puede utilizar la resonancia magnética para distinguir y mapear los productos metabólicos específicos que, como resultado del efecto Warburg, surgen sólo en las células cancerosas, el nuevo método de resonancia magnética de Weizmann podría ofrecer una manera de «verificar» e identificar la presencia de cáncer de páncreas. Este método podría conducir a una detección más temprana, un mejor tratamiento y un resultado más esperanzador para los pacientes con cáncer de páncreas.
La investigación, realizada utilizando modelos de cáncer de páncreas agresivo en roedores, se realizó en el laboratorio del Prof. Lucio Frydman en el Departamento de Física Química y Biológica de Weizmann en colaboración con el Prof. Avigdor Scherz del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales. Para desarrollar el novedoso método de resonancia magnética, los científicos utilizaron una glucosa químicamente alterada que contiene un isótopo estable de hidrógeno llamado deuterio. Antes de la exploración, esta glucosa alterada se inyectó en el torrente sanguíneo de ratones con cáncer de páncreas.
Según Frydman, el método puede superar a las técnicas tradicionales de exploración por resonancia magnética o tomografía por emisión de positrones (PET por sus siglas en inglés), las cuales tienen un historial deficiente en la identificación de tumores pancreáticos.
«La resonancia magnética tradicional no logra detectar tumores de páncreas porque, incluso cuando se agregan agentes de contraste externos, la exploración no es lo suficientemente específica como para resaltar la presencia y ubicación del cáncer», dice Frydman. “Los médicos no pueden ver el tumor hasta que el paciente siente sus efectos. Incluso cuando la exploración indica una anomalía, a menudo no se puede distinguir de una inflamación o un quiste benigno. Del mismo modo, no necesariamente se puede confiar en las exploraciones PET porque una exploración positiva no siempre significa que el paciente tiene cáncer, y una exploración PET negativa no siempre significa que el paciente está libre de cáncer”, explica. Añade que la atención preventiva estándar para el cáncer de páncreas implica tomografías computarizadas y resonancias magnéticas periódicas, a menudo acompañadas de biopsias endoscópicas invasivas e incómodas, pero este enfoque combinado rara vez funciona.
Con el objetivo de llenar el vacío dejado por esta escasez de métodos de diagnóstico, Frydman y su equipo se propusieron descubrir nuevas firmas de cáncer de páncreas mediante el uso de resonancia magnética para mapear las diferentes formas en que los tejidos normales y cancerosos metabolizan la glucosa.
«A todos nos encanta el azúcar – ¿quién puede decirle no a un buen helado?» dice Frydman. “En las células sanas, el producto final de la digestión de la glucosa es el CO2, el gas que emitimos cuando exhalamos. Pero Otto Warburg descubrió que las células cancerosas no comen glucosa “completamente”. En cambio, la digestión de la glucosa se detiene en un punto intermedio para producir lactato, una molécula que se cree que desempeña un papel importante en la división y proliferación de las células cancerosas”.
Frydman explica que detenerse en este punto intermedio de la digestión de la glucosa hace que las células cancerosas produzcan menos energía que las células normales. Sin embargo, este «estilo de alimentación» da a las células cancerosas una ventaja de supervivencia: la presencia de lactato ayuda enormemente a las células cancerosas a multiplicarse y destruir los tejidos circundantes. «Nuestro objetivo era utilizar este hecho, junto con la resonancia magnética, para revelar los lugares específicos donde se produce el lactato, identificando así la presencia y ubicación de células cancerosas y tumores».
Pero había un problema: la cantidad de lactato producida en las células cancerosas estaba muy por debajo del umbral de detección de la resonancia magnética convencional, que funciona midiendo los abundantes protones en el agua contenida en los tejidos que se escanean. Para localizar el lactato, la tecnología de escaneo debe superar la enorme señal creada por el agua misma, que tiene una concentración de protones unas 100.000 veces mayor que el lactato que produciría el efecto Warburg. «En la resonancia magnética convencional, la señal de agua es simplemente cegadora y el lactato – la tarjeta de presentación de las células cancerosas – no se detecta», dice Frydman.
Para superar esto, él y su equipo introdujeron dos soluciones. Primero, intercambiaron los protones de la glucosa con deuterio, que es una forma no radiactiva de hidrógeno. Cuando las células cancerosas consumieron esta glucosa «deuterizada», se produjo lactato deuterizado, que estuvo mucho más cerca de producir una señal de resonancia magnética legible, ya que ya no era ahogada por la señal de los protones transportados por el agua. Estas señales de lactato, sin embargo, todavía eran demasiado débiles para ser detectables en todos los tumores excepto en los más grandes. Para mejorar la sensibilidad lo suficiente como para mapear la presencia de lactato deuterizado, los científicos desarrollaron enfoques combinados experimentales y de procesamiento de imágenes que mejoraron la sensibilidad en más de un orden de magnitud, permitiendo que la «IRM de deuterio» detecte incluso cantidades muy pequeñas de estas moléculas de lactatos «modificados».
Los resultados de la técnica de resonancia magnética con deuterio de Frydman fueron muy claros: incluso concentraciones bajas de lactato deuterado produjeron exploraciones en las que las regiones brillantemente iluminadas mostraban tumores de tamaño milimétrico, mientras que la exploración permanecía «oscura» en el resto. Frydman y su equipo también descubrieron que su enfoque era mucho más sensible que una técnica de resonancia magnética competidora que busca identificar el cáncer monitoreando solo el paso final del proceso de digestión de la glucosa en las células cancerosas.
Al enfatizar que este trabajo se realizó en modelos animales y que sus hallazgos tecnológicos deben confirmarse en pacientes humanos, Frydman cree que la resonancia magnética con deuterio ofrece un nuevo horizonte para una detección temprana y mejorada del cáncer de páncreas. Sin embargo, no ofrece una cura.
«Futuros estudios clínicos, que planeamos comenzar lo antes posible, podrían demostrar que la resonancia magnética con deuterio es una modalidad de diagnóstico temprano que salva vidas para personas que poseen una predisposición genética a esta horrible enfermedad», afirma. “Incluso si el cáncer no se detecta a tiempo, la resonancia magnética con deuterio ayudará a medir la velocidad a la que se produce la conversión de glucosa en lactato. Esto podría proporcionar una métrica crucial para predecir la utilidad de ciertos tratamientos, o incluso determinar si un tratamiento está funcionando. Esto podría establecer que la resonancia magnética con deuterio sea el método preferido para diagnosticar tumores pancreáticos difíciles de identificar y elegir el tratamiento que genere el mejor pronóstico”.
El estudio fue dirigido por Frydman y el Dr. Elton T. Montrazi del Departamento de Física Química y Biológica del Instituto Weizmann. También participaron en la investigación la Dra. Keren Sasson y la Dra. Lilach Agemy, miembros del laboratorio de Scherz.
Fuente: MedImaging International
Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
