La apariencia interna de los tumores malignos depende de su tipo y del perfil genético del individuo que los desarrolla. Por lo general, estos presentan diferentes patrones a través de su volumen, pero la razón detrás de ello no era bien comprendida por la ciencia.

Los investigadores solían ayudarse con la microscopía óptica para estudiar las funciones biológicas de los tumores, pero este método proporciona información muy limitada sobre la heterogeneidad espacial de los tumores, pues solo permite acceder a volúmenes de menos de un milímetro cúbico.

Pero una nueva técnica desarrollada por investigadores de Munich parece ofrecer una solución a este problema. La mesoscopia optoacústica multiespectral (MSOM) permite observar a través de volúmenes tumorales que son al menos 1,000 veces más grandes que los que proporciona la microscopía óptica, permitiendo visualizar los patrones tumorales en alta resolución.

Mesoscopia optoacústica multiespectral

Los investigador Jiao Li explica que la MSOM es un método de imagen en el que primero se excita el tumor desde todos los lados con pulsos de luz láser infrarroja. Cuando los componentes tumorales y tisulares absorben esta luz, experimentan un pequeño aumento transitorio de temperatura, y esto causa una ligera expansión del volumen local, luego de lo cual ocurre una contracción.

“Este proceso de expansión y contracción genera una señal de ultrasonido débil, que recolectamos con un detector”, dijo el investigador. Entonces procesan los datos recopilados para formar imágenes de absorción de luz que indican los diferentes patrones tumorales que dejan ver la oxigenación y vascularización del tumor.

“Por primera vez, MSOM ofrece imágenes ópticas que alcanzan dentro de los tumores a profundidades de diez milímetros y más con una resolución de menos de 50 micrómetros”, dice el Dr. Li.

MSOM permite estudiar el suministro de oxígeno y nanopartículas

Los investigadores probaron el método con ratones con carcinomas mamarios. En las imágenes tomadas de sus tumores usando MSOM pudieron ver patrones que indicaban la presencia o ausencia de vasos sanguíneos, y por consiguiente, estudiar los patrones de suministro de sangre dentro de los mismos. Dicho esto, no es de extrañar que el MSOM también permite estudiar los niveles de hemoglobina e indicar si el oxígeno está unido a la hemoglobina o no.

El modelo de ratón también fue útil para determinar la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos con respecto a nanopartículas, y así pudieron rastrear el transporte de partículas de oro a través del tumor.

Sin necesidad de biopsias

La mejor parte es que el MSOM permite estudiar los tumores de manera menos invasiva que otros métodos. En la histología convencional, el patólogo corta y extrae el tejido bajo para examinarlo bajo el microscopio.

Pero el nuevo método permite hacer un análisis tridimensional de tumores vivos enteros sin la necesidad de biopsias quirúrgicas, lo cual también abre las puertas a estudios longitudinales para evaluar la eficacia de diferentes fármacos.

Referencia:

Spatial heterogeneity of oxygenation and haemodynamics in breast cancer resolved in vivo by conical multispectral optoacoustic mesoscopy. https://www.nature.com/articles/s41377-020-0295-y

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