Investigadores de la Universidad de Texas en Austin(Estados Unidos) están desarrollando el MasSpec Pen, un dispositivo portátil y biocompatible para permitir a los cirujanos distinguir entre tejido canceroso y sano con mayor certeza en cuestión de segundos, mientras están en la mesa de operaciones.
Los investigadores informan sobre los primeros resultados de su uso en cirugías humanas durante la Reunión y Exposición Nacional de Otoño de 2019 de la American Chemical Society (ACS), que se celebra en San Diego.
"Se ha demostrado con datos clínicos extensos que las cirugías altamente efectivas son aquellas que eliminan la mayor cantidad de cáncer, pero también preservan el tejido más normal -dice la investigadora principal Livia Eberlin-. Creamos el MasSpec Pen porque pensamos que sería increíble que hubiera una tecnología que realmente pudiera proporcionar información molecular en la sala de operaciones en los tejidos vivos dentro de un marco de tiempo que podría acelerar las decisiones quirúrgicas".
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El método más común que los profesionales médicos usan actualmente para determinar los márgenes tumorales o verificar un diagnóstico, la histopatología, tiene 100 años. Con esta técnica, se extrae una muestra de tejido durante la cirugía y se lleva a un laboratorio. La muestra se congela rápidamente, se secciona, se tiñe y se examina con un microscopio. En total, este procedimiento puede durar unos 30 minutos.
Mientras tanto, el paciente, que todavía está bajo anestesia, y el cirujano quedan esperando. Además, aunque la histopatología es efectiva para muchas cirugías, especialmente para los cánceres, el proceso puede ser subjetivo porque los artefactos del proceso de congelación pueden complicar la interpretación, explica Eberlin.
Para superar estos desafíos, Eberlin y colegas desarrollaron el MasSpec Pen, un dispositivo portátil y biocompatible conectado a un espectrómetro de masas de alto rendimiento.
El dispositivo identifica rápidamente el perfil molecular del tejido expuesto durante una cirugía al depositar primero una pequeña gota de agua en la superficie del tejido durante aproximadamente tres segundos.
A continuación, la gota se transfiere al espectrómetro de masas, donde se identifican las moléculas del tejido. Finalmente, los algoritmos de aprendizaje automático analizan la información molecular y proporcionan un diagnóstico predictivo sobre el que los cirujanos pueden actuar.
"Hemos desarrollado el MasSpec Pen para que el cirujano solo tenga que tocar el tejido con el lápiz y activar el sistema con un pedal -señala Eberlin-. A partir de ahí, todo se codifica y automatiza para que todo el proceso se complete en menos de 10 segundos".
Hasta ahora, el MasSpec Pen ha sido probado en más de 800 tejidos humanos ex vivo, incluidos los tejidos normales y cancerosos de mama, cerebro, pancreático, tiroides, pulmón y ovario. El equipo ahora está probándolo in vivo, en un estudio clínico en curso en el Centro Médico de Texas con pacientes humanos durante cirugías de cáncer de tiroides, seno y pancreático. El tejido del paciente recién extirpado también se está analizando y muestra resultados prometedores.
"Continuamos investigando y desarrollando esta tecnología en mi laboratorio, al mismo tiempo que mejorando y validando su rendimiento en diferentes tipos de cáncer -dice Eberlin-. También estamos explorando nuevas aplicaciones en cirugía que incluyen procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos, así como también fuera de la sala de operaciones en aplicaciones forenses y agrícolas".
