El equipamiento obtenido por el Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN), con el apoyo de CONCYTEC, es un microscopio óptico acoplado a un sistema de láser automatizado para microdisección (LMD). Este equipo será empleado en el proyecto “Análisis metabolómico de focos hepáticos sin precedentes de alteración celular en el Carcinoma Hepatocelular en la población peruana”, el cual se desarrollará en colaboración con el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) – Francia y los Institutos Regionales de Enfermedades Neoplásicas Norte y Sur.

Con el desarrollo de la ciencia, es más frecuente encontrarnos con análisis bioquímicos y moleculares que requieren de altos niveles de precisión y cuyas metodologías requieren no cantidad y/o variedad celular, sino un tipo muy específico de población celular. Por lo tanto, uno de los mayores desafíos en la actualidad para la medicina de precisión, y también para las investigaciones moleculares, es la capacidad de analizar las características bioquímicas y moleculares a nivel muy específico. Es decir, célula por célula o toda una población celular semejante. De esta forma, la adquisición del microscopio láser para microdisección es la herramienta adecuada para ello, ya que permitirá la selección de poblaciones celulares similares, aisladas e incluso de cromosomas. Así, se garantiza lo siguiente: a) la pureza de la muestra obtenida y b) la integridad de los componentes celulares (ADN, ARN, proteínas y demás). Con ello, estamos en la capacidad de decir que un nuevo porvenir se presenta delante de nosotros en lo que respecta a los estudios moleculares, bioquímicos, proteómicos y demás; los cuales sustentan su rendimiento y eficacia en la correcta selección del tejido.

Cabe mencionar que tanto tejidos sanos como patológicos contienen diferentes poblaciones celulares, las cuales se encuentran distribuidas de forma heterogénea. Por ejemplo, en los tejidos oncológicos, las células tumorales coexisten con células estromales, inflamatorias e, inclusive, con células no tumorales,  lo cual presenta un reto al momento de su correcta caracterización y/o análisis molecular. Sin embargo, la incorporación del sistema LMD permitirá sobrepasar ese límite impuesto hasta el momento y realizar una manipulación fina de tejidos cancerosos y/o normales.

En temas de cáncer, previamente se ha reportado el uso del sistema LMD para técnicas moleculares de secuenciamiento de próxima generación (NGS, por sus siglas en inglés), expresión génica, pérdida de heterocigosidad, inactivación del cromosoma X, análisis de metilación de ADN, microarreglos, proteómica y metabolómica. Todas las anteriores son metodologías en las que es necesario procesar únicamente poblaciones celulares homogéneas o células únicas, por lo que resulta imprescindible el equipamiento en cuestión.

Adicionalmente, las posibilidades de uso del sistema LMD no solo se limitan al campo de la salud, esta herramienta abre puertas a ciencias como la biología forense, el cultivo celular (aislamiento de células in vivo), la biología celular (micromanipulación de protoplastos), la genética (aislamiento de cromosomas marcados por hibridación fluorescente in situ), la biotecnología vegetal, la biotecnología ambiental, la biotecnología animal, entre muchas otras, de forma que abre nuevas oportunidades para explorar lo complejo de sus propios mundos.

En conclusión, la adquisición de este equipo es una oportunidad para abrir nuevas puertas, ahondar en diferentes materias y, sobre todo, desarrollar una nueva concepción de la enfermedad oncológica en el INEN. Ello reforzará un nivel ya ganado en el campo de la oncología y le dará la bienvenida a investigadores de INEN y de otras instituciones a un nuevo nivel de ciencia para preguntas cada vez más complejas.   https://t.ly/mo6f

Objetivo general

Evaluar el perfil de metabolitos de muestras de hígado tumoral y no-tumoral de pacientes peruanos con carcinoma hepatocelular (HCC, por sus siglas en inglés)

Objetivo específico 1

Adquisición del equipo y puesta en marcha

Objetivo específico 2

Seleccionar pacientes peruanos con carcinoma hepatocelular (HCC) y coleccionar muestras de tejido tumoral y no tumoral de pacientes

Objetivo específico 3

Crioconservar tejidos tumorales y no tumorales de pacientes peruanos con carcinoma hepatocelular, y seleccionar muestras para Microdisección Láser

Objetivo específico 4

Evaluar los perfiles metabolómicos de pacientes peruanos con carcinoma hepatocelular (HCC).

Descripción

Uno de los mayores desafíos en la medicina de precisión es la capacidad de comprender y analizar el genoma expresado en un tipo de célula específica en su entorno tisular. Lo que significa emplear herramientas para aislar específicamente estas células y trabajar con cantidades muy pequeñas de material biológico. Los tejidos celulares, tanto normales como patológicos, contienen diferentes poblaciones celulares, las cuales se encuentran distribuidas heterogéneamente. En tejidos oncológicos, las células tumorales coexisten con células del estroma, inflamatorias y hasta células no tumorales, lo cual dificulta la correcta caracterización y/o análisis molecular específico en ellas, a partir del tejido íntegro. Para la investigación o el diagnóstico molecular y secuenciamiento de próxima generación (NGS, por sus siglas en inglés) es un riesgo latente la interpretación errónea de resultados, que podría significar el reporte de falsos positivos o falsos negativos a partir de tejido con poblaciones celulares mixtas, lo que llegaría a alterar la sensibilidad y especificidad de los ensayos. La confiabilidad del análisis basado en extractos de tejidos o células, a menudo depende crucialmente de la abundancia relativa de la población celular de interés. La implementación del sistema LMD (siglas en inglés de Laser Microdisector) permite el aislamiento y corte de células y/o poblaciones celulares mediante un láser UV y un sistema de colección especializado.

La característica principal de este sistema es el tipo de láser, el cual realiza el corte del tejido sin la generación de calor y con ello permite mantener la integridad de los componentes moleculares (ADN, ARN, proteínas, etc.) para la realización de posteriores pruebas moleculares de alta sensibilidad. Además, el margen de error en la manipulación del tejido es mínimo (orden de 0.1-1 μm), lo cual garantiza un corte preciso de la región del tejido seleccionado; por lo tanto, un requisito previo para las investigaciones moleculares significativas en el nivel de una sola célula es hoy en día la capacidad de obtener una población celular específica sin células «contaminantes», para análisis posteriores. Su uso se hace expansivo también en la biología forense, cultivo celular (aislamiento de células pluripotentes específicas), biología celular (micromanipulación de protoplastos), genética (aislamiento de cromosomas marcados por hibridación fluorescente in situ), entre otros. En temas de cáncer, previamente se ha reportado el uso del sistema LMD en técnicas moleculares como RT-qPCR, RT-PCR, pérdida de heterocigosidad, inactivación del cromosoma X, metilómica, extracción de ARN, expresión génica, microarrays, proteómica y metabolómica; todo estos casos en los que es necesario exclusivamente poblaciones homogéneas de células o células únicas (neuronas), por lo que resulta imprescindible.

Este sistema de corte especializado es compatible con tinciones convencionales, de inmunohistoquímica y de fluorescencia (se acopla una lámpara de fluorescencia que permite la visualización de marcadores inmuno fluorescentes). Además, ofrece la posibilidad de trabajar con cultivos celulares y garantiza, así, la esterilidad en todo momento. En la práctica clínica o diagnóstico molecular, usualmente, se utilizan tejidos embebidos en parafina que, con el sistema LMD, serán muestras óptimamente utilizadas; además, se evitará la repetición de ensayos y, con ello, el gasto innecesario de insumos; finalmente, se obtendrán resultados confiables.

En conclusión, la adquisición de un microdisector asistido por láser será de utilidad en la realización de proyectos de investigación en cáncer, en otros campos de estudio y en diagnóstico; lo que posibilitará trabajar únicamente con poblaciones celulares de interés y la obtención, con ello, de una muestra homogénea y con el material biológico íntegro. De esta forma, se obtendrán resultados rápidos, precisos y confiables.

Institución Responsable del Equipamiento

INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES NEOPLÁSICAS (INEN)

RUC: 20514964778

Tipo de entidad: Instituto o Centro de Investigación

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Surquillo

Dependencia:s: Departamento de Patología y Departamento de Abdomen

Instituciones Asociadas

Institut de Recherche pour le Développement

RUC: 20384936475

Tipo de entidad: Instituto o Centro de Investigación

Régimen: Público

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: San Isidro

Entidad: Colaboradora de interés de uso

Universidad de San Martín de Porres

RUC: 20154446738

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Privado

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Santiago de Surco

Universidad Ricardo Palma

RUC: 20147883952

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Privado

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Santiago de Surco

Instituto Regional se Enfermedades Neoplásicas ‘Luis Pinillos Ganoza’ (IREN)

RUC: 20147883952

Tipo de entidad: Instituto o Centro de Investigación

Régimen: Público

Departamento: La Libertad

Provincia: Trujillo

Distrito: Moche

Investigador principal

Nombres: Luis Manuel

Apellido paterno: Taxa

Apellido materno: Rojas

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Dependencia: Departamento de Patología

Coinvestigadores

Nombres: Sandro Ángel Aníbal

Apellido paterno: Casavilca

Apellido materno: Zambrano

Grado académico: Magister

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Dependencia: Departamento de Patología

Nombres: Juan Carlos

Apellido paterno: Gómez

Apellido materno: Avalos

Grado académico: Licenciado

Entidad: Instituto Geofísico del Perú (IGP)

Dependencia: Subdirección de Ciencias de la Tierra Sólida

Nombres: Eloy Francisco

Apellido paterno: Ruiz

Apellido materno: Figueroa

Grado académico: Magister

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Dependencia: Departamento de Abdomen

Nombres: Stéphane

Apellido paterno: Bertani

Grado académico: Doctorado

Entidad: Institut de Recherche Pour le Developpement

Dependencia: UMR – 152 IRD-UPS PHARMADEV Universidad Paul Sabatier Toulouse

Técnicos

Nombres: Ruddy Jamphiel

Apellido paterno: Liendo

Apellido materno: Picoaga

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Nombres: Mauricio Alonso

Apellido paterno: Ramal

Apellido materno: Matute

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Nombres: Dany Ronald

Apellido paterno: Córdova

Apellido materno: Mamani

Entidad: Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Coordinador Administrativo

Nombres: Macarena

Apellido paterno: Farias

Apellido materno: Loza

Entidad: Instituto Nacional De Enfermedades Neoplásicas (INEN)

Equipamiento Mayor

Un equipo mayor es un equipo altamente sofisticado de un valor superior a S/. 600,000.00 que, por la relevancia de su uso en la investigación científica, tiene la capacidad de generar impacto regional y/o nacional en relación con la disponibilidad de tecnología. Así, la adquisición de este equipo permitirá cubrir necesidades de acceso a tecnologías de investigación de alto costo que, por una parte, no se encuentran suficientemente desarrollados y/o por debajo de estándares nacionales y que, por otra parte, aún no se encuentran disponibles en la región o en el país.

Nombre del equipo mayor

Microscopio para microdisección laser

Descripción condiciones técnicas

El equipamiento adquirido es un microscopio óptico que se encuentra acoplado a un sistema de láser automatizado para realizar microdisección (LMD). Este equipo permite, por ablación fría, la selección de poblaciones celulares similares, células aisladas e, incluso, llega a la selección de cromosomas.

El láser es de tipo UV y posee una longitud de onda de 349 nm; además, cuenta con varias modalidades de corte, con pulsos de frecuencia de entre 10 a 5000 Hz, según el tipo de tejido que se requiera microdisectar; puede realizar cortes de tejidos de alta dureza como plantas, hueso y otros; y posibilita la visualización y aislamiento de tejido marcado con fluoróforos. La colección de las muestras seleccionadas se realiza por fuerza de gravedad; mientras que las funciones de ajuste de diafragma, ajuste de condensador e intensidad luminosa son automatizadas y motorizadas. El microscopio incluye display digital LCD y un software, los cuales permiten simultáneamente mostrar los parámetros que están siendo utilizados para facilitar la reproducibilidad, el control externo de funciones motorizadas y la toma de imágenes.

Las posibilidades de uso del sistema LMD no solo se limitan al campo de la salud, sino que esta herramienta abre puertas a ciencias como la biología forense, el cultivo celular (aislamiento de células in vivo), la biología celular (micromanipulación de protoplastos), la genética (aislamiento de cromosomas marcados por hibridación fluorescente in situ), la biotecnología vegetal, la biotecnología ambiental, biotecnología animal, entre muchas otras; de forma que permite nuevas oportunidades para explorar lo complejo de sus propios mundos.

Lugar donde se instalará el equipo

El equipo estará ubicado en el Servicio de Banco de Tejidos Tumorales del Departamento de Patología del INEN.

Equipamiento secundario

Un equipo secundario es un equipo que asegura el correcto funcionamiento y operatividad del equipo mayor. Estos equipos pueden ser necesarios para la preparación de muestras, para que el ambiente esté controlado, entre otras condiciones. Ej. termocicladores, cámaras de flujo laminar, aire acondicionado, estabilizadores de energía, computadoras, etc.

Nombre del equipo secundario

Criostato de pie con sistema de desinfección UV

Descripción condiciones técnicas

El criostato realiza cortes histológicos a bajas temperaturas, en consecuencia, es posible conservar la integridad celular de los tejidos. El cambio de temperatura entre el tejido disectado y las láminas utilizadas en el sistema de LMD favorece la adhesión entre ambos. El tiempo desde la toma de muestra hasta el corte histológico en criostato es menor comparado al proceso de inclusión en parafina, además, reduce el impacto producido por el formaldehído en las biomoléculas (ácidos nucleicos, etc.)

Proyección de uso

Las horas estimadas para el uso interno del equipo son de 6 horas semanales, con un aproximado de 320 horas anuales. La mayor cantidad de horas del uso externo será aproximadamente de 160 horas anuales.

Los posibles usuarios proyectados al uso del equipo son universidades, institutos de investigación públicos y privados, hospitales, laboratorios de diagnóstico, laboratorios de investigación biotecnológica, institutos especializados en enfermedades neurodegenerativas, industria farmacéutica e, inclusive, laboratorios de biotecnología vegetal.

El BTT ofrece cuatro tipos de accesos diferentes para sus posibles usuarios para la instrumentación compartida:

• Acceso autónomo: Los usuarios que deseen llevar a cabo proyectos de investigación pueden designar uno o más Responsables Técnicos (RT), estos deben seguir una capacitación específica en el uso del sistema LMD y criostato. Los RT podrán acceder, de forma independiente, a los equipos.
• Acceso acompañado: El BTT permitirá el acceso a grupos de investigación que involucren el uso de alguno de los equipos, se permitirá el acceso bajo supervisión de un personal capacitado del BTT.
• Acceso en colaboración y/o asociación: El IRD, la USMP, URP y IREN-Norte participan en proyectos de investigación como colaboradores para la producción de datos utilizando la instrumentación, así como para el desarrollo de nuevas aplicaciones, tecnologías o incluso nuevas herramientas. También participarán en futuras investigaciones colaborativas, teniendo en cuenta sus principales fortalezas en diferentes campos de investigación. Para la USMP, esta es la investigación en genética y biología molecular en cáncer; para la URP, el cultivo celular en biotecnología animal; mientras que en la IREN-Norte, el diagnóstico molecular de cáncer.
• Acceso para la industria: El BTT ofrecerá servicios integrales para satisfacer las demandas de las empresas de los sectores salud, farmacéutico, biotecnológico, ambiental y agrícola.

Implementación del Sistema de Monitoreo de Sedimentos Ante Riesgos y Desastres (MoSARD)

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Sectores: Salud

Tipo de sector: General

Área de conocimiento OCDE: Ciencias Médicas y de Salud

Sub área de conocimiento OCDE: Medicina Clínica

Disciplina de conocimiento OCDE: Oncología

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Surquillo

Descripción

El grupo de investigación INEN – IRD ha descrito en los últimos años en el Perú una inusual epidemiología clínica del carcinoma hepatocelular (HCC, por sus siglas en inglés), la cual está delimitada por la bimodalidad basada en la edad de dos subpoblaciones de pacientes de alrededor de 25 y 64 años. Además, el HCC peruano muestra un patrón único de mutaciones somáticas que se epitomizan por supresiones frecuentes que afectan a la vía de señalización Wnt.

Adicionalmente, se han observado focos de alteración celular sin precedentes en las placas hepáticas de los tejidos no tumorales no cirróticos de una proporción significativa de pacientes con HCC peruanos. Las pistas histológicas indican que estos focos están asociados con la historia natural de la enfermedad. Este proyecto propone realizar un análisis metabolómico en muestras de casos de HCC no cirróticos de pacientes que cumplen con los criterios de inclusión. Previa firma del consentimiento informado, las muestras serán identificadas y seleccionadas por un anatomopatólogo; posteriormente, serán aisladas y seccionadas utilizando el sistema de LMD. Con ello se podrá identificar perfiles de metabolitos de pequeñas muestras, que sean producto de procesos celulares y estén relacionados en la progresión del cáncer en la población peruana. Esta estrategia facilitará la búsqueda de nuevos marcadores de diagnóstico y pronóstico para el cáncer de hígado y permitirá la determinación de terapias efectivas contra el HCC.

Impacto social

Con el desarrollo de la ciencia es más frecuente encontrarnos con análisis bioquímicos y moleculares que requieren altos niveles de precisión y cuyas metodologías requieren no cantidad y/o variedad celular, sino un tipo muy específico de población celular. Por lo tanto, uno de los mayores desafíos en la actualidad para la medicina de precisión, y también para las investigaciones moleculares, es la capacidad de analizar las características bioquímicas y moleculares a nivel muy específico. Es decir, célula por célula o toda una población celular semejante. La adquisición del sistema LMD es un paso adecuado para ello, ya que permitirá la selección de poblaciones celulares similares específicas y garantizará la pureza de la muestra obtenida y la integridad de los componentes

celulares, ADN, ARN, proteínas y demás.

Cabe mencionar que, tanto tejidos sanos como patológicos, contienen diferentes poblaciones celulares, las cuales se encuentran distribuidas de forma heterogénea. Por ejemplo, en los tejidos oncológicos, las células tumorales coexisten con células estromales, inflamatorias e, inclusive, con células no tumorales; lo cual presenta un reto al momento de su correcta caracterización y/o análisis molecular. Así, la incorporación del sistema LMD permitirá sobrepasar ese límite impuesto hasta el momento y realizar una manipulación fina de tejidos cancerosos y/o normales.

En conclusión, la adquisición de este equipo es una oportunidad para abrir nuevas puertas, ahondar en diferentes materias y, sobre todo, desarrollar una nueva concepción de la enfermedad oncológica en el INEN. Con lo cual se reforzará un nivel ya ganado en el campo de la oncología y se abrirán las puertas a investigadores del INEN y de otras instituciones a un nuevo nivel de ciencia para preguntas cada vez más complejas.