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Microdisección láser para estudiar el cáncer de hígado

Por Amapola Nava

Ciudad de México. 14 de junio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- El cáncer de hígado es una enfermedad que no suele ser detectada hasta que el paciente se encuentra en etapas intermedias o avanzadas del padecimiento. Esto ocasiona que las opciones de tratamiento sean pocas y solo aspiren a brindar unos meses de sobrevida al paciente.

Consciente de las escasas posibilidades en el tratamiento, Julio Isael Pérez Carreón, investigador del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), ha trabajado por encontrar moléculas indicadores que permitan detectar el cáncer de hígado en etapas tempranas y mejorar las posibilidades de sobrevivencia de los pacientes. Como parte de esta labor, su equipo de trabajo ha logrado mejorar una técnica denominada microdisección láser, que permite extraer de secciones del tejido hepático diferentes grupos de células para su estudio.

Durante el desarrollo del cáncer hepático, diferentes lesiones denominadas nódulos aparecen en este órgano y algunas de ellas pueden progresar en cáncer. Gracias a la microdisección láser, los investigadores lograron separar estos nódulos de las células circundantes y al estudiarlas detectaron algunas de las diferencias que presentaban las células sanas respecto de las células de nódulos precancerosos y de células cancerosas.

No obstante el interés por investigar muestras de hígado de pacientes humanos, estos estudios se han realizado utilizando a la rata de laboratorio como modelo de experimentación, pues el modelo animal permite un seguimiento de las lesiones del hígado en función del tiempo.

Microdisección láser, una técnica precisa

Julia Esperanza Torres Mena observando nodulos.

El trabajo con ratas permitió observar cómo progresa la enfermedad hepática, que empieza con la generación de pequeños focos de células alteradas, los cuales pueden evolucionar a lesiones llamadas nódulos y terminar con la formación de tumores cancerosos, explica Julio Pérez.

Durante la progresión de la enfermedad, los investigadores se interesaron por estudiar los nódulos, que se manifiestan como lesiones microscópicas de diámetros menores a un milímetro. Estas lesiones se dividían en dos tipos: los nódulos en remodelación, que sanaban y no progresaban en cáncer; y los nódulos persistentes, mucho más estables, que se transformaban en tumor después de algún tiempo.

Y, para centrarse en el estudio de los nódulos que progresaban en cáncer, mejoraron un proceso de tinción que utiliza la proteína gamma-glutamil transferasa para pintar de color naranja las células alteradas y distinguirlas de las células sanas, lo que permitió separar diferentes poblaciones de nódulos y tumores.

La proteína gamma-glutamil transferasa funciona como una enzima que realiza reacciones químicas en la membrana de células del hígado, el riñón y el páncreas. Los altos niveles de esta proteína se han asociado a patologías relacionadas con el daño hepático, con el estrés oxidativo y con la inflamación —procesos presentes en el cáncer—, y por esta razón se ha utilizado como indicador del desarrollo de neoplasias, tanto en modelos animales como en los seres humanos.

Una vez teñidos los nódulos se procedió a separarlos del tejido circundante mediante una técnica denominada microdisección láser, que corta con precisión el grupo de células empleando un láser ultravioleta y que permite recuperar la sección de tejido mediante una especie de ventosa que utiliza pulsos infrarrojos para lograr la adhesión.

Este trabajo de microdisección fue realizado por la estudiante de doctorado Julia Esperanza Torres Mena, y se publicó en la revista Analytical Biochemistry bajo el nombre de Laser capture microdissection after γ-glutamyl transferase histochemistry: An optimization for gene expression analysis.

El ARN, una pista sobre cómo funciona el genoma

Laboratorio Julio Pérez y Julia Torres.

Separar los nódulos del tejido circundante tiene como objetivo estudiar las moléculas de ácido ribonucleico (ARN) que producen las células que están por transformarse en tumorales, explica Julio Pérez.

Esto es importante, pues el ARN puede dar una idea de la expresión genética, es decir, puede indicar cómo están trabajando los genes y qué es lo que están produciendo o dejando de producir.

Para detectar estas moléculas de expresión génica, los investigadores tuvieron que añadir una sustancia estabilizadora que permitió recuperar el ARN suficiente para identificar patrones de expresión que diferenciarán las células alteradas de las células sanas.

Con esto se pudo comprobar que los nódulos persistentes tienen una “huella de expresión” mucho más parecida a los tumores hepáticos que a los nódulos en remodelación, y que podrían considerarse como una de las etapas previas al carcinoma hepático.

“Obtuvimos datos precisos, curso temporal, de cómo un nódulo progresa en un tumor que llamamos temprano, y cómo surge el avanzado, casi cuando la rata está a punto de morir por falla hepática. Identificamos qué genes se van expresando en cada etapa y cuál es su papel en el proceso de desarrollo del cáncer”, detalla Julio Pérez.

Del laboratorio al consultorio

La siguiente etapa del estudio pretende verificar cuáles de las “huellas de expresión”, que distinguieron a los tumores en las ratas, tienen relación con las muestras de pacientes reales.

Actualmente, Julio Pérez se ha enfocado en estudiar una red de genes que involucra a un sistema denominado Nrf2, una molécula que regula una gran cantidad de genes que producen enzimas detoxificantes y antioxidantes que permiten al hígado eliminar sustancias nocivas del organismo y que se sospecha están exacerbadas en los tumores hepáticos y le permiten al cáncer resistir ante la quimioterapia.

 

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