Análisis del tejido canceroso con tecnología en chip

Se ha introducido una nueva técnica de análisis de expresión génica que puede medir con exactitud los niveles de ARN de forma rápida y directa a partir de una muestra de tejido canceroso a la vez que se preserva la información en todo el tejido.

La nueva técnica se realiza con reacciones de amplificación isotérmica mediadas en bucle de transcriptasa reversa en tiempo real (RT-LAMP) en chips de picolitro en un corte de tejido histológico sin ningún tipo de purificación del analito mientras se preserva la ubicación espacial nativa de las moléculas de ácido nucleico.

La LAMP es una técnica de amplificación de ácido nucleico isotérmica que, a diferencia de la tecnología de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en la que la reacción se lleva a cabo con una serie de pasos de temperatura alternas o ciclos, se lleva a cabo a temperatura constante y no requiere un termociclador. En la metodología LAMP, la secuencia diana se amplifica a una temperatura constante de 60-65 grados Celsius, usando dos o tres conjuntos de cebadores y una polimerasa con una actividad de desplazamiento de cadena, alta, además de una actividad de replicación. Un par adicional de “cebadores de bucle” puede acelerar aún más la reacción. Debido a la naturaleza específica de la acción de estos cebadores, la cantidad de ADN producido usando la tecnología LAMP es considerablemente más alta que la obtenida con la amplificación basada en la PCR.

La nueva técnica desarrollada a través de la colaboración entre la Universidad de Illinois (Champaign-Urbana, EUA) y la Clínica Mayo (Rochester, MN, EUA) se lleva a cabo con un chip de silicona del tamaño de una uña. que contiene un array de más de 5.000 pozos en forma de pirámide con bordes afilados como navajas. Cuando se coloca una muestra de tejido canceroso del tamaño de un centímetro, en el chip, éste se corta automáticamente en cientos o miles de pedazos pequeños (en un proceso de dos minutos llamado “pixelación de tejido”). A este paso le sigue la fijación del tejido (10 minutos), la permeabilización (30 minutos), la carga en los pozos con reactivos de amplificación (dos minutos) y, finalmente, la reacción RT-LAMP de picolitros en el chip en una placa caliente (45 minutos).

Los investigadores demostraron este método amplificando el ARN mensajero TOP2A (mARN) en un xenoinjerto de cáncer de próstata con una resolución espacial de 100 micras y visualizando la variación en el tiempo umbral de amplificación a través del tejido. La reacción en el chip fue validada por hibridación fluorescente in situ del mARN (mFISH) de las células en el corte de tejido. Todo el proceso, desde la carga del tejido en el microchip hasta los resultados de la RT-LAMP, podría llevarse a cabo en menos de dos horas.

“Nuestro método pixela toda la muestra de tejido y puede identificar esas pocas células que pueden ser cancerosas”, dijo el autor principal, el Dr. Rashid Bashir, profesor de bioingeniería de la Universidad de Illinois. “No existe técnica alguna que tome el tejido crudo para la amplificación de ácidos nucleicos y al mismo tiempo, conserve la información espacial”.

Los detalles de la nueva técnica se publicaron en la edición en línea del 15 de enero de 2018 de la revista Nature Communications.