Hoy, como lo hicieron hace 100 años, los médicos diagnostican el cáncer tomando muestras de tejido de los pacientes, que generalmente fijan en formalina para un examen microscópico.
por el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular
En los últimos 20 años, también se han establecido métodos genéticos que permiten caracterizar con mayor detalle mutaciones en tumores, ayudando así a los médicos a seleccionar la mejor estrategia de tratamiento.
Incluso pequeñas muestras de tejido se pueden utilizar para detectar proteínas.
Ahora, un grupo de investigadores del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular con sede en Berlín en la Asociación Helmholtz (MDC), el Instituto de Salud de Berlín (BIH), Charité – Universitätsmedizin Berlín y el Consorcio Alemán contra el Cáncer (DKTK) han logrado analizar en detalle más de 8.000 proteínas en muestras fijadas de tejido de cáncer de pulmón utilizando espectrómetros de masas .
«Utilizando los métodos que hemos desarrollado, ha sido posible realizar un análisis en profundidad de los procesos moleculares en las células cancerosas a nivel de proteínas , y hacerlo en muestras de pacientes archivadas que se recolectan y almacenan en grandes cantidades en la práctica clínica diaria. «, dice el Dr. Philipp Mertins, director de la Plataforma de Proteómica en el MDC y el BIH. «Incluso muestras de tejido muy pequeñas, como las obtenidas en biopsias con aguja, son suficientes para nuestros experimentos».
El estudio, publicado en la revista Nature Communications , se considera un gran éxito para el proyecto de investigación Multimodal Clinical Mass Spectrometry to Target Treatment Resistance (MSTARS), que ha sido financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) de Alemania. de alrededor de € 5,7 millones desde 2020.
El equipo de investigadores, dirigido por Mertins y el profesor Frederick Klauschen del Instituto de Patología de Charité, ha podido demostrar que las proteínas, a diferencia de las moléculas de ARN que se estudian con frecuencia pero que son bastante sensibles, permanecen estables en las muestras durante muchos años y pueden ser precisamente cuantificado. «Además, las proteínas que están presentes en el tejido tumoral mapean la progresión de la enfermedad especialmente bien», dice la autora principal, Corinna Friedrich, Ph.D. estudiante en los laboratorios de Mertins y Klauschen. «Esto se debe a que brindan información sobre aspectos tales como cuáles de los genes que promueven o inhiben el crecimiento tumoral son particularmente activos en las células».
Los métodos prometen ayudar a identificar el mejor tratamiento para cada tumor.
La imagen obtenida del análisis del equipo de dos formas de cáncer de pulmón, adenocarcinomas y carcinomas de células escamosas, también se ha vuelto tan detallada porque los investigadores no solo han descubierto una gran cantidad de proteínas presentes en la célula, sino que también han cuantificado más de 14.000. fosfositos. Con la ayuda de la fosforilación, un mecanismo que regula la unión reversible de los grupos fosfato a las proteínas, la célula controla casi todos los procesos biológicos activando o desactivando ciertas vías de señalización.
«Por tanto, nuestro artículo proporciona una buena base para comprender mejor la progresión de la enfermedad en el cáncer de pulmón y también en otros tipos de cáncer», dice Klauschen, quien, junto con Mertins, es coautor del estudio. Desde entonces, Klauschen se ha convertido en director del Instituto de Patología de Ludwig-Maximilians-Universität München, pero continúa investigando en Charité. «Los métodos que hemos desarrollado también nos permitirán explicar mejor en el futuro por qué una terapia muy específica funciona para algunos pacientes pero no para otros», agrega el patólogo. Esto, dice, facilitará la búsqueda de la mejor opción de tratamiento para cada paciente.
Métodos también adecuados para la investigación de enfermedades cardiovasculares.
Mertins también espera que el análisis espectrométrico de masas del proteoma en muestras de tejido allane el camino para el descubrimiento no solo de nuevos biomarcadores para decisiones terapéuticas y predicciones de supervivencia del paciente, sino también de otras estructuras moleculares que podrían servir como objetivos para futuros fármacos.
Y, según el investigador, hay otra ventaja más en el nuevo enfoque: «Nuestros métodos no solo son adecuados para investigar el cáncer , sino que también se pueden aplicar de manera muy amplia». Por ejemplo, la Plataforma de Proteómica ya ha analizado con éxito el proteoma de células inmunes fijadas de pacientes con COVID-19. Los autores también han proporcionado pautas sobre qué métodos de espectrometría de masas son los más adecuados para diferentes tipos de estudios clínicos.
Lo siguiente en la agenda de la plataforma MDC es el análisis espectrométrico de masas de células inmunes fijadas adicionales, así como tejido cardiovascular fijado para detectar la presencia de proteínas y fosfositos. «El objetivo aquí es obtener una mejor comprensión de las enfermedades infecciosas y cardiovasculares», explica Mertins, «para que algún día sea posible tratar estas enfermedades de una manera mucho mejor de lo que ha sido hasta ahora».
