Una parte importante de la elección de la terapia contra el cáncer más adecuada es comprender la malignidad del tumor; sin embargo, los métodos actuales para evaluar la malignidad de los tumores cerebrales son invasivos y conllevan un alto riesgo de complicaciones. La investigación colaborativa dirigida por el profesor Yasuchika Hasegawa y el profesor Shinya Tanaka del Instituto de Diseño y Descubrimiento de Reacciones Químicas (WPI-ICReDD) de la Universidad de Hokkaido ha desarrollado un sistema de detección de clasificación de cáncer (GPS) no destructivo que utiliza complejos de europio luminiscentes solubles en agua para evaluar la malignidad de las células tumorales de glioma modelo. Este método se puede utilizar para pruebas no invasivas para determinar la malignidad del tumor de un paciente.

Describir los cambios estructurales tras la interacción entre el complejo de europio y las células tumorales. Fuente de la imagen: MengfeiWang, et al. 22 de enero de 2024Imagen de microscopía confocal que muestra la luz roja emitida por complejos de europio dentro de células de glioma modelo. Los círculos blancos indican agregación de complejos de europio. Fuente: Wang Mengfei et al., "Scientific Reports". 22 de enero de 2024

El equipo de investigación evaluó la malignidad de los tumores mediante la introducción de complejos de europio en células modelo que imitan el glioma. 26,3% de los cánceres cerebrales (Fuente: CBTRUS). Los investigadores probaron tres células modelo diferentes que simulaban diferentes niveles de malignidad y midieron los cambios en la vida útil de la característica emisión de luz roja del complejo de europio. Los investigadores descubrieron que dentro de las primeras tres horas después de agregar el complejo de europio, las células más malignas experimentaron mayores cambios en su vida de luminiscencia.

"La visualización de células cancerosas utilizando complejos luminiscentes ya se había informado antes, pero nuestra hipótesis era que la señal fotofísica emitida por este complejo en las células cancerosas puede reflejar la información interna de las células cancerosas", dijo Hasegawa.

Miembro del equipo de investigación del Instituto de Diseño y Descubrimiento de Reacciones Químicas (WPI-ICReDD), Universidad de Hokkaido. De izquierda a derecha Wang Mengfei, Tsuda Masumi, Tanaka Shinya, Hasegawa Yasuchika. Fuente: WPI-ICReDD

Para lograr este resultado, los investigadores primero modificaron el complejo de europio para que fuera soluble en agua y estable en aminoácidos en el medio de cultivo celular. Tras la adición al medio de cultivo celular, el complejo de europio inicialmente forma agregados consigo mismo. Tras la interacción con células tumorales modelo, los agregados se fragmentaron en moléculas individuales, que luego fueron absorbidas rápidamente por las células. Este proceso hace que cambie la estructura del complejo de europio, lo que resulta en un cambio en la vida útil de la emisión de luz roja del complejo.

Estas diferencias en la vida útil de las emisiones se deben a la variación de la actividad tumoral y los procesos de crecimiento en diferentes grados de malignidad, lo que puede conducir a diferentes cambios estructurales en el complejo de europio en diferentes escalas de tiempo. El equipo prevé que el uso de este método puede detectar continuamente la actividad tumoral, proporcionando a los médicos información fundamental para decidir el tratamiento adecuado.

Tanaka explicó: "En Japón, 4,6 personas por cada 100.000 personas padecen tumores cerebrales, y la tasa de supervivencia a 5 años para el glioblastoma de grado 4 más maligno, un tumor cerebral glioma agresivo, es del 16%. El método de evaluación de malignidad que desarrollamos puede beneficiar a estos pacientes en el futuro".

Compilado de /Scitechdaily