Técnica anatómicamente precisa basada en ultrasonido permite biopsias no invasivas de tumores cerebrales

La barrera hematoencefálica sirve como una pared protectora que mantiene al cerebro a salvo de elementos dañinos como virus y toxinas en la sangre. Esto dificulta que los médicos obtengan información molecular y genética, que podría ser fundamental para diagnosticar y tratar afecciones cerebrales como el cáncer. Normalmente, los neurocirujanos tienen que realizar biopsias quirúrgicas arriesgadas para recopilar estos datos, lo que no es una opción para todos los tipos de enfermedades o tumores cerebrales. Ahora, los investigadores han desarrollado un método llamado sonobiopsia, que utiliza tecnología de ultrasonido y microburbujas para alterar temporalmente esta barrera, permitiendo que moléculas vitales como el ARN, el ADN y las proteínas pasen al torrente sanguíneo, donde pueden detectarse y estudiarse.

Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis (WUSTL, St. Louis, MO, EUA) que habían desarrollado y probado previamente la técnica en animales ahora han demostrado que la técnica es factible y segura para su uso en humanos, allanando el camino para las biopsias no invasivas para sospechas de tumores cerebrales y otras enfermedades cerebrales. Los investigadores tuvieron que depender de una costosa configuración de ultrasonido que debía integrarse con un escáner de resonancia magnética, limitando su uso a ubicaciones específicas. Para hacer que el procedimiento sea más accesible, el equipo diseñó una sonda de ultrasonido portátil que se conectó a un puntero estereotáctico que los neurocirujanos suelen utilizar para identificar lesiones cerebrales. Este nuevo dispositivo podría incorporarse sin problemas a los procedimientos médicos existentes sin necesidad de capacitación adicional para los neurocirujanos involucrados.

Imagen: El nuevo dispositivo dirige a las ondas de ultrasonido a puntos precisos en el cerebro (Fotografía cortesía de WUSTL)

La técnica de sonobiopsia consiste en enfocar el ultrasonido en una lesión cerebral particular con una precisión de escala milimétrica, seguido de la inyección de microburbujas en el torrente sanguíneo. Estas microburbujas llegan al área objetivo y estallan, creando pequeñas aberturas temporales en la barrera hematoencefálica. Estas aberturas se sellan solas en unas pocas horas y no causan daños duraderos. Esta breve ventana permite que las biomoléculas de la lesión escapen a la sangre, lo que permite recolectarlas mediante un análisis de sangre estándar. Los investigadores aplicaron este método a cinco personas con tumores cerebrales y luego extirparon quirúrgicamente los tumores según los protocolos médicos estándar. Los análisis de sangre realizados antes y después de la sonobiopsia mostraron un aumento significativo en los niveles de ADN tumoral circulante, entre 1,6 y 5,6 veces, según el tipo específico de ADN que se analiza. Este ADN ofrece información crítica sobre la composición genética del tumor, lo que influye en la agresividad con la que se debe tratar. Además, no hubo evidencia de daño al tejido cerebral, lo que afirma la seguridad del procedimiento.

"La resonancia magnética (RMN) revolucionó el campo del diagnóstico de enfermedades cerebrales en las décadas de 1980 y 1990 al permitir obtener imágenes estructurales y funcionales del cerebro", dijo Eric C. Leuthardt, MD, coinventor de la tecnología. “La sonobiopsia es la tercera revolución, la revolución molecular. Con esta técnica podemos obtener una muestra de sangre que refleja la expresión genética y las características moleculares en el lugar de una lesión en el cerebro. Es como hacer una biopsia cerebral sin los peligros de la cirugía cerebral”.

"Básicamente, hemos iniciado un nuevo campo de estudio para las enfermedades cerebrales", añadió Hong Chen, coinventora de la tecnología. “Con esta capacidad de acceder de forma no invasiva y no destructiva a cada parte del cerebro, podemos obtener información genética sobre los tumores antes de operarlos, lo que ayudaría al neurocirujano a determinar la mejor manera de abordar la cirugía. Si ven algo sospechoso en las imágenes, podrían confirmar si un tumor es recurrente o no. Ahora podemos empezar a investigar enfermedades para las que no se realizan biopsias quirúrgicas, como los trastornos del neurodesarrollo, neurodegenerativos y psiquiátricos”.

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