El diagnóstico de cáncer de mama podría beneficiarse enormemente de la espectroscopía

El análisis de pequeños depósitos de calcio en el tejido mamario puede ayudar a diferenciar los tumores cancerosos y benignos, pero a veces no es fácil hacer tal diagnóstico. Ahora, un equipo de investigadores en EE. UU. Cree que un nuevo método que utiliza un tipo especial de espectroscopia para localizar los depósitos de calcio durante una biopsia podría mejorar en gran medida la precisión del diagnóstico.
El equipo, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad Case Western Reserve (CWRU), escribe sobre el trabajo que los llevó a esta conclusión en un documento publicado en línea en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias el 24 de diciembre.

Depósitos de calcio

Las microcalcificaciones, o pequeños depósitos de calcio, se forman cuando el calcio de la corriente sanguínea se deposita en las proteínas degradadas y las grasas que dejan las células lesionadas y muertas.
Pueden ser un signo revelador de cáncer de mama, pero la mayoría de los tumores que los contienen son benignos.
Las microcalcificaciones se observan con mayor frecuencia en los tumores de mama, pero también pueden ocurrir, aunque raramente, en otros tipos de cáncer, señala la coautora Maryann Fitzmaurice, investigadora asociada y profesora asociada adjunta de patología y oncología en CWRU, en un comunicado.
La calcificación también juega un papel importante en la aterosclerosis o endurecimiento de las arterias.

La biopsia puede ser un procedimiento largo y arduo

Cuando las microcalcificaciones se muestran en una mamografía, los médicos hacen una biopsia de seguimiento del tejido sospechoso para detectar cáncer.

Las cifras muestran que en alrededor de 1 de cada 10 casos con tales microcalcificaciones, el tumor es canceroso, por lo que la biopsia de seguimiento es crítica.
Durante el procedimiento, el radiólogo toma radiografías desde tres ángulos diferentes para localizar los depósitos diminutos de calcio, luego inserta una aguja en el tejido y extrae hasta 10 muestras de tejido.
Un patólogo luego prueba estas muestras para ver si contienen microcalcificaciones.
Pero en 15 a 25% de los casos, no es fácil localizar y tomar una muestra de tejido con precisión, lo que da como resultado un diagnóstico no concluyente. Esto significa que el paciente debe someterse a más radiografías y someterse a una cirugía más invasiva para recuperar más muestras.
Pero, como explica Fitzmaurice, este segundo intento rara vez tiene éxito:
"Si no los obtienen en el primer pase, generalmente no los obtienen".
"Puede convertirse en un procedimiento muy largo y arduo para el paciente, con mucha exposición a los rayos X adicionales, y al final todavía no obtienen lo que buscan, en uno de cada cinco pacientes", agrega. .

Nuevo método utiliza un tipo especial de espectroscopia

La espectroscopia es una forma de determinar la composición de un material al estudiar cómo absorbe o dispersa la radiación, como la luz. A menudo se usa en química física y analítica, y ahora también hay muchas aplicaciones en medicina.

Uno de los desafíos en la aplicación de la técnica a la medicina es el costo y la velocidad: a menudo el equipo es muy costoso y lento para entregar resultados en "tiempo real".
En los últimos años, el equipo de MIT y CWRU ha estado trabajando para superar este desafío y ayudar al radiólogo a determinar, en cuestión de segundos, si el tejido contiene microcalcificaciones o no.
Al principio probaron un método basado en la espectroscopía Raman, que utiliza la luz para medir los cambios de energía en las vibraciones moleculares, revelando estructuras moleculares precisas. La ventaja de este método es que es muy preciso para identificar microcalcificaciones. Pero la desventaja es que el equipo es costoso y el análisis lleva mucho tiempo.
En este último estudio, los investigadores describen cómo recurrieron a otro método, llamado "espectroscopía de reflectancia difusa", y descubrieron que daba resultados con la misma precisión que la espectroscopia Raman, pero con mayor rapidez y menor costo.
La autora principal Narahara Chari Dingari, postdoctorado en el MIT, dice:
"Con nuestro nuevo método, podríamos obtener resultados similares con menos tiempo y menos gasto".

Tasa de éxito del 97% con espectroscopía de reflectancia difusa

La espectroscopía de reflectancia difusa recoge y analiza la luz después de que ha interactuado con la muestra. Esto le da una "firma espectrográfica" única.
En su PNAS En papel, los autores describen cómo examinaron 203 muestras de tejido minutos después de su extracción de 23 pacientes.
Cada muestra podría ser uno de tres tipos, cada uno con su propia firma espectrográfica. Podría ser saludable, podría contener lesiones sin microcalcificaciones, o podría contener lesiones con microcalcificaciones.
Al analizar estos patrones, el equipo produjo un algoritmo de computadora que mostró una tasa de éxito del 97% en la identificación de tejido con microcalcificaciones.
Jaqueline Soares, otro autor principal y postdoctoral del MIT, sugiere que los cambios en la forma en que los diferentes tejidos absorben la luz probablemente se deben a niveles alterados de proteínas específicas (elastina, desmosina e isodesmosina) que a menudo se entrecruzan con depósitos de calcio en el tejido enfermo.

La tecnología simple con alta precisión es un "buen primer paso"

James Tunnell es profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Texas y no participó en el estudio. Él describe el estudio como un "buen primer paso" hacia un sistema que podría tener un gran impacto en el diagnóstico de cáncer de mama.
"Esta tecnología se puede integrar en el sistema que ya se usa para tomar biopsias. Es una tecnología muy simple que puede obtener la misma precisión que los sistemas más complicados".
El equipo prevé que los radiólogos utilicen su técnica para proporcionar una mejor orientación en "tiempo real" a los procedimientos actuales de biopsia.
Debido a que proporciona los resultados del análisis en cuestión de segundos, la nueva técnica podría ayudar al radiólogo a mover la aguja a otro lugar antes de tomar muestras.
Los investigadores planean llevar a cabo un nuevo estudio para probar el abordaje en "tiempo real": como se están llevando a cabo biposis en pacientes.
Los fondos de los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería y el Instituto Nacional del Cáncer ayudaron a financiar el estudio.
Escrito por Catharine Paddock PhD