Un nuevo método de microscopía revela células cancerosas infantiles individuales con un detalle sin precedentes

Una nueva técnica para observar los tumores bajo el microscopio ha revelado la composición celular de los tumores de Wilm, un cáncer de riñón infantil, con un detalle sin precedentes. Este nuevo enfoque podría ayudar a comprender cómo se desarrollan y crecen los tumores, e impulsar la investigación de nuevos tratamientos para los cánceres infantiles.

Los científicos del Centro de Oncología Pediátrica Princess Máxima desarrollaron una nueva técnica de imagen y un proceso computacional para estudiar millones de células en tejido 3D, revelando cientos de características de cada célula individual. Su investigación fue publicada este mes en Biotecnología de la naturaleza.

Al ofrecer una mirada a las células individuales dentro de un órgano intacto, la nueva técnica ayuda a los científicos a analizar el perfil molecular de las células, así como su forma y posición dentro de un órgano o tumor.

Otras técnicas para estudiar células individuales requieren que el tejido se corte en trozos pequeños, sacrificando información importante sobre cómo está organizado el tejido.

La información espacial sobre las células es clave para comprender cómo se organizan los tejidos grandes y las relaciones entre los diferentes tipos de células, para revelar las diferencias entre los tejidos sanos y los tumores infantiles. Vincular dicha información a los datos de resultados clínicos podría mejorar el diagnóstico en el futuro.

Nuevo grupo de células tumorales de Wilm

El equipo dirigido por los coautores Ravian van Ineveld y Michiel Kleinnijenhuis aplicó su técnica de microscopía para comparar el tejido tumoral de Wilm con tejido renal en desarrollo sano. Encontraron un grupo de células con niveles más altos de un gen llamado SIX2, vinculado a mantener las células en un estado inmaduro donde siguen creciendo.

Otras células tumorales con niveles altos de SIX2 están relacionadas con un mal pronóstico después del tratamiento de quimioterapia. Se necesita más investigación para explorar la relevancia clínica de este nuevo grupo de células tumorales SIX2 Wilm, pero este hallazgo muestra que la nueva técnica de imágenes puede conducir a conocimientos que en el futuro podrían mejorar el tratamiento.

Más datos en menos tiempo

Las células se pueden diferenciar unas de otras bajo el microscopio marcando moléculas específicas con partículas fluorescentes de diferentes colores. La nueva canalización de imágenes desarrollada por el grupo Rios en el Princess Máxima Center (Dream3D Lab) duplica la cantidad de colores que se pueden etiquetar al mismo tiempo de cuatro a ocho, lo que significa que los investigadores pudieron distinguir los tipos de células con mucha más precisión.

El equipo también desarrolló una nueva forma de procesar la enorme cantidad de información generada por la técnica de microscopía. Cortaron la información sobre todo el órgano en bloques tridimensionales más pequeños. Estos bloques se enviaron a muchas computadoras a la vez para analizar los datos en paralelo. Esto redujo el tiempo para procesar el gran volumen de datos de varios días a aproximadamente dos horas, un requisito para poner en práctica la nueva técnica. Además, el equipo utilizó enfoques de aprendizaje profundo para identificar cada celda individual en el gran conjunto de datos con alta precisión.

Vínculo con el resultado clínico

Los científicos probaron su nueva técnica con diferentes etiquetas moleculares para observar el material de biopsia de un tumor del sistema nervioso central infantil, así como el tejido del tumor de mama, confirmando que se puede aplicar en múltiples tipos de tejido.

A continuación, los investigadores pretenden utilizar su canalización de imágenes para analizar más muestras de pacientes. Vincular su análisis de tejidos en 3D con el resultado clínico podría conducir a mejores herramientas de diagnóstico para el cáncer infantil.

La Dra. Anne Rios, investigadora principal del Centro Princess Máxima de oncología pediátrica y autora principal del estudio, dijo: “Nuestra nueva tecnología unicelular marca un paso adelante clave para desentrañar las complejidades de la forma en que se organizan los órganos y los tumores. Con nuestra nueva técnica de microscopía, obtiene lo mejor de ambos mundos: Caracterización en profundidad de células individuales, en el contexto completo del análisis de tejidos 3D a gran escala.

“Espero ver cómo se utiliza nuestra nueva técnica para comprender mejor cómo se desarrollan y crecen los tumores, y tal vez incluso descubrir pistas para un mejor tratamiento y diagnóstico”.

Proporcionado por el Centro Princess Máxima de Oncología Pediátrica