Desarrollan unas micropinzas de 750 micras para realizar biopsias de tracto urinario superior

Investigadores de la Universidad John Hopkins han desarrollado unas micropinzas que permiten tomar pequeñas muestras de cientos de zonas distintas del tracto urinario superior para detectar precozmente el cáncer

Instrumentos quirúrgicos (FOTO: Freepik)
Instrumentos quirúrgicos (FOTO: Freepik)
Manuel Gamarra
30 enero 2025 | 12:00 h

Una de las formas más habituales de diagnosticar el cáncer del tracto urinario consiste en extirpar parte del tejido sospechoso con pinzas. Se trata, no obstante, de un proceso técnicamente difícil, y que además solo toma muestras de una región del órgano, razón por la cual un grupo de investigadores de la Universidad John Hopkins, en Balitmore, Maryland (Estados Unidos), está desarrollando unas micropinzas que podrían desplegarse por todo el tracto urinario superior para así tomar pequeñas muestras de cientos de zonas distintas. Con ello, aseguran, se facilitaría potencialmente la detección precoz de la enfermedad.

Su objetivo, asegura David Gracias, autor principal del estudio y profesor en la citada universidad, es crear un “nuevo paradigma de diagnóstico” que permita detectar células cancerosas antes de que se desarrolle un tumor visible, permitiendo iniciar antes el tratamiento. Y es que en la actualidad, recuerda, muchos diagnósticos de cáncer se producen por descubrimiento accidental a través de imágenes o cuando el paciente presenta dolor o hemorragia. “En otras palabras, cuando el temor es lo suficientemente grande como para verse o cuando empieza a afectar a la función del tejido circundante”, señala el experto.

No es la primera vez que su equipo desarrolla unas micropinzas, si bien antes estaban enfocadas en el tracto gastrointestinal, más manejable. El tracto urinario superior, en cambio, dificulta “en cierta medida” la obtención de muestras de tejido por su ubicación dentro del cuerpo humano y por su compleja anatomía: los uréteres, los conductos que transportan la orina desde el riñón hasta la vejiga, tienen menos de 5 milímetros de diámetro, pero pueden medir hasta 30 centímetros de longitud, lo que limita tanto el tamaño de las herramientas que pueden utilizarse como la calidad y cantidad de las muestras de tejido que se extraen.

“El objetivo es crear un nuevo paradigma de diagnóstico que permita detectar células cancerosas antes de que se desarrolle un tumor visible"

De esta manera, los investigadores diseñaron sus micropinzas para que fueran lo más pequeñas posibles: menos de 750 micras, o lo que es lo mismo, más pequeñas que la punta de un lápiz afilado. Tienen forma de estrella, constan de seis brazos con múltiples bisagras que les permiten plegarse en forma de garra y, una vez recogido el tejido, pueden recuperarse con la ayuda de un imán, para pasar después a analizar las muestras y ver si alguna es cancerosa.

Gracias explica que sus micropinzas, compuestas por miles de láminas recubiertas de una cera que las mantiene planas, funcionan de manera similar a un muelle: “Cuando se exponen a la temperatura corporal, la cera se ablanda y libera la energía del muelle, permitiendo que las micropinzas se plieguen con la fuerza suficiente para perforar y agarrar el tejido circundante”.

SISTEMA COMPATIBLE

Para las biopsias de tracto urinario comunes, los profesionales sanitarios utilizan un catéter uretral especializado. Por eso, su primera misión fue cerciorarse de que sus micropinzas eran compatibles con esta técnica, cargando alrededor de 200 de ellas en un vial y utilizando aire comprimido para impulsarlas a través de tres catéteres diferentes. Tras este proceso, comprobaron que aproximadamente el 80% de las micropinzas cabían en los tres catéter.

A continuación, pasaron a comprobar su eficacia en el uréter de un cerdo ex vivo. Colocaron las micropinzas en el órgano extirpado y lo incubaron a temperatura corporal durante diez minutos, para después retirar las pinzas con un imán y ver que, efectivamente, la mayoría habían agarrado y extraído pequeños trozos de tejido. Además, el análisis del tejido también sirvió para demostrar que las micropinzas podían recuperar múltiples capas de células uroteliales, confirmando que la técnica permite obtener muestras de calidad para el diagnóstico.

“Algún día, los médicos podrían utilizar los micropinzas para examinar a pacientes de alto riesgo y detectar enfermedades antes de que aparezcan los síntomas”

Uno de los inconvenientes podría darse por la pequeña cantidad de tejido que permite extraer cada micropinza. Sin embargo, comenta el autor principal del estudio, si se colocan cientos de ellas en el tracto urinario superior, la cantidad total de tejido extraído podría ser simular a la de un procedimiento de biopsia tradicional. Además, insiste, gracias a su técnica, el tejido se recoge de muchas regiones distintas del órgano en lugar de una sola. Para ello, pone un ejemplo: si al realizar una encuesta sobre el estado de una ciudad solo se pregunta a la población de un determinado barrio, los resultados no van a ser realmente representativos.

“Algún día, los médicos podrían utilizar los micropinzas para examinar a pacientes de alto riesgo y detectar enfermedades antes de que aparezcan los síntomas”, afirma Gracias sobre una técnica que, además, esperan poder ampliar a otros órganos. “Su pequeño tamaño y su inteligente mecanismo de acción distinguen a estos microrrobots de otras herramientas de biopsia existentes”, añade la doctora Jessica Falcone, del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB): “Futuros trabajos en animales vivos ayudarán a determinar si esta tecnología podría traducirse algún día en una herramienta de cribado para humanos”.

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