Las biopsias son herramientas clínicas que se utilizan comúnmente para diagnosticar una variedad de enfermedades o para controlar el crecimiento anormal del tejido o incluso el rechazo de un trasplante. Durante las biopsias, se toman muestras de tejido del cuerpo para examinarlas más de cerca, pero dependiendo del tipo de tejido que se necesita, el procedimiento puede ser bastante invasivo.
Investigadores de la Facultad de Ciencias Básicas de la Medicina han desarrollado recientemente una herramienta analítica que podría conducir al uso de “biopsias líquidas” como sustituto de las biopsias tradicionales para ciertos pacientes o enfermedades. La herramienta, llamada EV Fingerprinting, fue la culminación del trabajo de disertación de Ariana von Lersner, una antigua estudiante de posgrado y actual investigadora postdoctoral en el laboratorio de Alissa Weaver, profesora Cornelius Vanderbilt de Biología Celular y del Desarrollo.
La “EV” en EV Fingerprinting significa vesículas extracelulares, que son partículas unidas a una membrana que contienen carga biológicamente activa y que contribuyen a la comunicación célula-célula en la salud y la enfermedad. Aunque las EV se han observado al menos desde la década de 1980, su origen y propósito no se han definido claramente. Las dos últimas décadas han sido testigo de un auge de la investigación sobre las EV, y ahora se ha descubierto que las EV desempeñan funciones en los procesos endocrinos, las respuestas inmunitarias e incluso la progresión del cáncer en una variedad de especies, incluidos los humanos.
El término “EV” abarca vesículas de varios tamaños y cargas, cada una probablemente adaptada a diferentes funciones. Los cambios en la heterogeneidad de las EV en un organismo pueden reflejar cambios en el estado biológico, por ejemplo, un estado de cáncer frente a un estado normal sin enfermedad, lo que puede servir como un biomarcador clínicamente informativo.
“La huella digital te permite caracterizar las EV con una preparación de muestra mínima de manera de alto rendimiento y te permite clasificar mejor los tipos de vesículas de la muestra”, dijo von Lersner.
La técnica implica aislar las EV del resto del contenido celular de una muestra, etiquetarlas con un tinte lipofílico fluorescente que se intercala en la bicapa lipídica de las EV y hacerlas pasar por un citómetro de flujo, un instrumento que dispara un láser a una muestra y recopila información sobre cómo se refracta o emite la luz. La información recopilada se compila en una “huella digital” que se puede utilizar para realizar análisis cuantitativos de distintas poblaciones de EV y determinar cómo se alteran mediante la manipulación experimental, la perturbación molecular o el estado de la enfermedad.
La huella digital de EV constituye un avance sin precedentes hacia la caracterización de las EV porque puede analizar la composición de las bicapas lipídicas de las EV en una muestra y desglosa la muestra en poblaciones individuales de EV, lo que los métodos de análisis a granel anteriores no podían hacer. Utilizar la composición de las bicapas lipídicas para separar las poblaciones de EV es un enfoque novedoso que aprovecha una característica de EV que antes había pasado desapercibida para el campo.
El trabajo se completó gracias a las contribuciones de colaboradores de Vanderbilt de los departamentos de biología celular y del desarrollo, ingeniería química y biomolecular, y patología, microbiología e inmunología y el Centro de Investigación de EV, y colaboradores externos del Centro Médico Cedars-Sinai y Genentech. El Centro de Investigación de EV, establecido en 2021, está gestionado bajo la dirección de Weaver y proporciona instrumentación y capacitación compartidas para el trabajo con EV, fomenta la discusión y la colaboración interdepartamentales a través de seminarios mensuales y retiros anuales, y proporciona a los miembros fondos para llevar a cabo o compartir trabajo relacionado con EV en congresos.
“La huella dactilar de EV está impulsando el desarrollo de biopsias líquidas en las que las EV se pueden utilizar como biomarcadores para enfermedades como el cáncer o los trastornos neurológicos”, dijo von Lersner.
Si en algún momento necesitas una biopsia y puedes prescindir de la tradicional a favor de un simple análisis de sangre, puedes agradecer a estos investigadores.
Profundice
El artículo “Citometría de flujo de una sola vesícula multiparamétrica resuelve la heterogeneidad de las vesículas extracelulares y revela una regulación selectiva de la biogénesis y la distribución de la carga” se publicó en ACS Nano en abril de 2024.
Financiación
Esta investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias.
Revista
ACS Nano
Título del artículo
La citometría de flujo de una sola vesícula multiparamétrica resuelve la heterogeneidad de las vesículas extracelulares y revela una regulación selectiva de la biogénesis y la distribución de la carga
