El grup de recerca en Metabolisme Energètic i Nutrició (GMEIN) de la Universitat de les Illes Balears ha participat en un estudi internacional que explora les possibilitats de l'iKnife, un bisturí intel·ligent, a l'hora de caracteritzar els tumors des d'un punt de vista metabòlic.
L'estudi s'ha publicat recentment a la revista científica Cell, la més important en l'àrea de Bioquímica i Biologia Molecular, i s'ha fet conjuntament amb institucions científiques del Regne Unit, com l'Institute of Cancer Research (ICR), l'Imperial College London i la Universitat de Cambridge, entre d'altres.
Aquest bisturí intel·ligent, dissenyat pel professor Zoltan Takats, de l’Imperial College London, és capaç de distingir entre teixit sa i teixit tumoral a partir dels ions presents en el fum que es produeix quan es cauteritza el teixit durant la cirurgia. Ara, amb el treball liderat pel doctor George Poulogiannis de l'ICR, en el qual ha participat el doctor Adamo Valle, professor titular del Departament de Biologia Fonamental i Ciències de la Salut de la UIB, s'ha comprovat que aquest dispositiu també es capaç de caracteritzar i classificar el tumor a partir del seu metabolisme, la qual cosa obre la porta a noves possibilitats en tractaments més personalitzats.
L'empremta dels tumors en el fum
Les cèl·lules cancerígenes necessiten grans quantitats de nutrients que en permetin el creixement. Això significa que el seu metabolisme és significativament diferent del de les cèl·lules sanes. Aquestes diferències es reflecteixen també en la composició lipídica, de manera que, quan el teixit és cauteritzat per l'iKnife, els lípids produeixen ions de baixa massa molecular que «viatgen» al fum i que poden ser analitzats per l’espectròmetre de masses acoblat al dispositiu, donant un perfil o empremta específic.
A diferència d'altres tecnologies, aquest sistema no requereix preparar mostres i ofereix gairebé en temps real una anàlisi lipidòmica del teixit. D'aquesta manera, s'obté una precisió elevada en la identificació de teixits cancerosos a partir de la seva composició lipidòmica i de manera quasi instantània (3 segons), sense haver de fer anàlisis histològiques (30-45 min), de manera que s'escurça la durada de la cirurgia i millora la detecció dels marges del tumor.
Identificar el càncer de mama
Amb aquesta poderosa eina, els investigadors varen analitzar els lipidomes de 43 línies cel·lulars de càncer de mama, 18 xenògrafs derivats de pacients (PDX) i 12 tumors de mama primaris. Aquestes signatures lipidòmiques varen permetre classificar amb una elevada precisió els tumors com a receptors d’estrògens positius, HER2+ o triple negatius, marcadors clàssics per al tipatge del càncer de mama. Per altra banda, l'anàlisi de les línies cel·lulars de càncer de mama varen permetre identificar dos subtipus metabòlics, basant-se en l'enriquiment o l'empobriment en certes espècies de lípids.
L’anàlisi de les mutacions gèniques d’aquestes línies cel·lulars va demostrar que aquest subtipus es correlaciona amb la mutació oncogènica PIK3CA, una mutació molt freqüent en diferents tipus de càncer i que va ser significativament present en el clúster enriquit en lípids. Fent una passa endavant, els investigadors demostraren que les cèl·lules portadores d'aquesta mutació tenen una dependència elevada per l’àcid araquidònic, un lípid essencial precursor de senyals (eicosanoides) que les cèl·lules tumorals produeixen per autopromoure el seu creixement i eludir el sistema immunitari. Els autors varen demostrar que la combinació d’una dieta sense greixos, font de l’àcid araquidònic a l’organisme, juntament amb un inhibidor de l’enzim encarregat d’alliberar aquest lípid de les membranes cel·lulars, va conduir a la reducció del tumor en els ratolins que portaven un tumor amb la mutació PIK3CA.
Aquest treball posa de relleu com la informació extreta del fum durant la resecció del tumor podria ser aprofitada per explotar les vulnerabilitats metabòliques específiques d’aquest mateix tumor, guiant l’elecció personalitzada del tractament postquirúrgic i, possiblement, reduint la recurrència de la malaltia.
La participació del doctor Adamo Valle en aquest estudi pioner ha estat possible gràcies al programa de mobilitat José Castillejo per a joves doctors del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, així com les accions especials del Govern de les Illes Balears i les ajudes per a estades breus del Programa de Foment de la Recerca de la UIB.
