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La “pluma de MasSpec” podía ayudar a distinguir entre el tejido cacerígeno y sano durante cirugía

Un reto importante para los cirujanos del cáncer es determinar exactamente dónde un tumor comienza y dónde termina. La eliminación de demasiado tejido puede empeorar funciones normales, pero no tomar suficientes puede significar que la enfermedad podría repetirse. La “pluma de MasSpec,” un dispositivo del PDA en el revelado, podía permitir algún día a cirujanos distinguir entre el tejido cacerígeno y sano con mayor certeza en segundos, mientras que en la sala de operaciones. Hoy, los investigadores denuncian los primeros resultados de su uso en cirugías humanas.

Los investigadores presentarán sus conclusión en la reunión y la exposición (ACS) del nacional de la caída 2019 de la sociedad de substancia química americana. ACS, la sociedad científica más grande del mundo, está celebrando la reunión aquí a jueves. Ofrece más de 9.500 presentaciones en una amplia gama de temas de la ciencia.

Se ha mostrado con datos clínicos extensos que las cirugías altamente efectivas son las que quitan la mayoría del cáncer, pero también preservan el tejido más normal. Creamos la pluma de MasSpec porque pensamos que sería increíble si había una tecnología que podría ofrecer real la derecha molecular de la información en la sala de operaciones en tejidos vivos dentro de un marco de tiempo que podría acelerar decisiones quirúrgicas.”

Investigador principal Livia Eberlin, Ph.D

Asombrosamente, el método más común que los profesionales médicos utilizan para determinar márgenes del tumor o verifican actualmente una diagnosis es 100 años: histopatología. Con esta técnica, una muestra de tejido se extrae durante cirugía y se lleva un laboratorio. La muestra es llamarada-congelada, seccionada, manchada y examinada con un microscopio. En total, este procedimiento puede llevar un promedio de 30 minutos. Mientras tanto, dejan el paciente, que todavía está bajo anestesia, y el cirujano esperar. Además, mientras que la histopatología es efectiva para muchas cirugías, especialmente para los cánceres, el proceso puede ser subjetivo porque los artefactos del sistema de congelación pueden complicar la interpretación, Eberlin explica.

Para vencer estos retos, Eberlin y los colegas en la Universidad de Texas en Austin desarrollaron la pluma de MasSpec, un PDA y el dispositivo biocompatible conectados con un espectrómetro de masas de alto rendimiento. El dispositivo determina rápidamente el perfil molecular del tejido expuesto durante una cirugía primero depositando una pequeña gotita del agua en la superficie del tejido por cerca de tres segundos. Después, la gotita se transfiere al espectrómetro de masas, donde las moléculas del tejido se determinan. Finalmente, el peine de los algoritmos de aprendizaje de máquina con la información molecular y ofrece una diagnosis profética en la cual los cirujanos puedan actuar.

“Hemos desarrollado la pluma de MasSpec de modo que el cirujano apenas tenga que tocar el tejido con la pluma, y accionamos el sistema con un pedal del pie,” Eberlin dice. “De allí, se cifra y se automatiza todo para terminar el proceso entero hacia adentro bajo 10 segundos.”

La pluma de MasSpec se ha probado hasta ahora en más de 800 tejidos humanos ex vivo, incluyendo el pecho, el cerebro, pancreático normales y cacerígenos, tiroides, pulmón y los tejidos ováricos. Las personas ahora están probando la pluma de MasSpec in vivo, en un estudio clínico en curso en el centro médico de Tejas con los pacientes humanos durante cirugías de la tiroides, del pecho y del cáncer pancreático. El tejido paciente recientemente recortado también se está analizando y está mostrando resultados prometedores.

“Estamos continuando la investigación y desarrollo de esta tecnología en mi laboratorio continuando perfeccionar nuestra tecnología y validando su funcionamiento a través de diversos tipos del cáncer,” Eberlin dice. “También estamos explorando nuevas aplicaciones en cirugía incluyendo procedimientos quirúrgicos como mínimo invasores, así como el exterior la sala de operaciones en medecina legal y usos agrícolas.”