Biorrepositorio de St. Jude: Un cofre de células de esperanza

El biorrepositorio de St. Jude, que se encuentra entre los más sofisticados del mundo, conserva muestras biológicas para usarlas en investigaciones revolucionarias.  

  

Por Maureen Salamon; fotografías de Seth Dixon

 

 
Forceps pick up an icy frozen tissue sample.

En la semana que Carlos Sepulveda describe como “la semana más loca de mi vida”, al estudiante universitario le diagnosticaron una rara forma de cáncer, se sometió a tres cirugías y comenzó un plan de tratamiento que implicaba 35 sesiones de radioterapia en St. Jude Children's Research Hospital.

Cuatro años más tarde, Carlos aún recuerda un evento que se destacó en esa semana de locura. Recuerda dar su consentimiento para que se tomaran muestras de su tumor y se almacenaran para fines de investigación. Incluso mientras asimilaba un diagnóstico estremecedor y un aluvión de detalles relacionados, el joven comprendió que obtener células de su tumor, un cáncer llamado liposarcoma, podría algún día beneficiar a otros.

Carlos aceptó dar tanto células del tumor como sanas al biorrepositorio de St. Jude, uno de los recursos más sofisticados en su clase en el mundo. Conocida también como banco de tejidos, la instalación mantiene muestras que datan de más de 40 años.

El biorrepositorio impulsa la investigación sobre el cáncer y otras enfermedades. Al igual que un cofre de esperanzas, esta colección de células se guarda de forma segura a medida que las técnicas de investigación “maduran” cada vez más para descubrir sus secretos.

“Cuando me enteré por primera vez lo raro que era mi cáncer, comprendí por qué era una buena oportunidad de investigación para St. Jude”, dice Carlos, ahora con 25 años de edad. “Básicamente no tuve que meditarlo mucho para aceptar participar y ayudar a otros pacientes”.

Un tesoro biológico escondido

A mediados de la década de 1970 se inauguró informalmente el biorrepositorio de St. Jude con muestras de sangre y médula ósea de pacientes pediátricos con leucemia y se convirtió en uno de los primeros cinco en todo el país en recibir la acreditación del Colegio Estadounidense de Patólogos. Actualmente la colección tiene más de 500 000 muestras donadas por pacientes actuales, sobrevivientes a largo plazo, participantes en ensayos clínicos de St. Jude en todo el mundo y niños con trastornos sanguíneos no malignos como anemia drepanocítica y síndromes de insuficiencia de médula ósea.

Con una tasa de crecimiento de un 20 % por año, el banco incluye muestras de leucemia, tejido cerebral y tumores sólidos, muestras de pacientes con afecciones diferentes al cáncer, suero, plasma, ADN, ARN y orina. A menudo St. Jude recoge células normales y enfermas del mismo paciente, lo que le permite a los científicos comparar las características, como por ejemplo, las características genéticas de cada una. A todas las muestras destinadas a la investigación se les elimina toda información de identificación para asegurar la privacidad del paciente.

“Tomamos unas 5000 muestras por mes” dice Matt Lear, el director técnico del Biorrepositorio. “Esto es bastante significativo, dado que St. Jude admite entre 500 y 600 pacientes nuevos por año. Pero la mayoría de los hospitales solo ven a los pacientes unas pocas veces en el transcurso de sus vidas, mientras que nosotros vemos menos pacientes pero los vemos con más frecuencia”. 

Matt Lear and Charles Mullighan, MBBS, MD,

Matt Lear (a la izquierda) y Charles Mullighan, MBBS, MD, retiran una muestra de tejido del Biorrepositorio de St. Jude.

El tiempo es esencial

Según Charles Mullighan, MBBS, MD, director médico del Biorrepositorio, si bien un diagnóstico de cáncer es un momento difícil para los pacientes y las familias, también es un punto crucial para tomar muestras de tejido. Es por eso que los investigadores necesitan ser capaces de comparar tejido sin tratar, tomado antes de comenzar la terapia, con los cambios celulares que ocurren después del tratamiento.

Más del 95 % de las familias de St. Jude aceptan contribuir al biorrepositorio.

“Muchos pacientes desean ayudar a las investigaciones que intentarán comprender mejor la afección y mejorar las cosas para ellos mismos o para otros pacientes en el futuro”, dice Mullighan. “La cultura en St. Jude está dirigida hacia la investigación, y la mayoría de los pacientes desea participar”.

Conceptos revolucionarios

¿Qué investigación realizada utilizando muestras del biorrepositorio ha demostrado ser más concluyente?

“Eso es como preguntar a qué hijo prefiere”, bromea Mullighan. Pero hay algunas que definitivamente se destacan, agrega, incluidos muchos descubrimientos del Proyecto del Genoma del Cáncer Pediátrico y el ensayo clínico LIFE de St. Jude.

El estudio LIFE de St. Jude vuelve a traer a los sobrevivientes de cáncer infantil a largo plazo nuevamente al campus para evaluaciones sistemáticas de su salud a lo largo de la adultez. Recientemente los científicos informaron sobre una secuenciación de genes de próxima generación realizada en tejidos donados por 3000 de estos sobrevivientes. Alrededor del 25 % de los sobrevivientes que desarrollaron un segundo cáncer habían heredado mutaciones genéticas que los predisponen al cáncer. 

Posibilitar los descubrimientos

Mientras tanto, el Proyecto del Genoma del Cáncer Pediátrico, el esfuerzo más ambicioso del mundo para descubrir los orígenes del cáncer pediátrico, reunió al St. Jude con la Washington University en St. Louis. Los investigadores compararon genomas completos tanto de células cancerosas como de células normales en más de 800 pacientes. Este proyecto identificó cambios genéticos inesperados en muchos de los tumores pediátricos que representaban más dificultades desde el punto de vista clínico como, por ejemplo, la leucemia linfoblástica aguda de alto riesgo y los tumores cerebrales.

La secuenciación de muestras de células no tumorales correspondientes de niños con cáncer también reveló que más del 8 % de los niños con cáncer tienen predisposiciones genéticas.

“El Proyecto del Genoma ha sido revolucionario”, dice Mullighan. “Ha proporcionado nuevas herramientas para analizar genomas de cáncer, nuevos conocimientos fundamentales sobre cómo se desarrollan y crecen los tumores, nuevas pruebas de diagnóstico y nuevos enfoques terapéuticos. Varias de estas han sido involucradas rápidamente a la clínica”.

El biorrepositorio de St. Jude

 

Congelado en el tiempo

La logística de la dirección del Biorrepositorio es inmensamente compleja, desde la coordinación de los esfuerzos de un equipo en expansión hasta las demandas técnicas de conservar y racionar las muestras para varios tipos de investigaciones.

En los últimos nueve años, el plantel de técnicos de laboratorio del Biorrepositorio se ha duplicado a seis integrantes, se contrató a tres miembros del personal de bioinformática para que mantengan la sofisticada base de datos que permite búsquedas de muestras según criterios específicos. También se incorporó a Lear y a un supervisor de laboratorio para dirigir las operaciones cotidianas del repositorio.

 Del mismo modo, se actualizó el conjunto de más de dos docenas de congeladores donde se almacenan las muestras de tejido, muchos de los cuales mantienen células a temperaturas subárticas de hasta -196 ºC. Las muestras se mantienen en esta “fase de vapor” hasta que los técnicos de St. Jude las retiran de sus recintos congelados meses o años después para impulsar esfuerzos de investigación de los científicos.

Si bien algunas muestras continúan siendo estables por hasta 48 horas después de ser tomadas, otras comienzan a deteriorarse en un lapso de 15 minutos. En cualquiera de los casos, el tiempo es esencial.

“Mientras más rápido podamos crioconservar el tejido (lo congelamos de inmediato en nitrógeno líquido) mejores serán los datos que podamos generar cuando hagamos la secuencia de esa muestra”, dice Lear.

Los tejidos se conservan en su estado “original”, sin que se extraiga o analice ningún componente específico (como material genético) hasta que los investigadores determinen exactamente qué tipo o fracción de célula necesitan para un estudio.

Administración científica

Obtener una muestra del Biorrepositorio se asemeja un poco a pedir un libro prestado en la biblioteca, en cuanto a que por lo general St. Jude exige que la muestra se devuelva para permitir que se use nuevamente en el futuro. Los investigadores en St. Jude y en todo el mundo solicitan estas células tan buscadas, y un Comité de Recursos Tisulares dedicado revisa meticulosamente cada solicitud. Las muestras de los pacientes de St. Jude procesadas por el Biorrepositorio actualmente apoyan más de 100 ensayos clínicos a nivel nacional e internacional.

En muchos de los estudios se prueban fármacos dirigidos a moléculas específicas en las muestras con la esperanza de crear o mejorar los tratamientos.

La posibilidad de permitir que un investigador use totalmente cualquier muestra de tejido es contemplada con sumo cuidado, siendo la sostenibilidad una filosofía clave.

“Tenemos muestras que datan de 40 años, y en 40 años más alguien debería poder decirle que tenemos muestras de hace 80 años”, dice Lear. “Debemos continuar cuidando estas muestras para que su capacidad de proporcionar pistas sobre enfermedades específicas mejore a medida que pase el tiempo”.

Carlos Sepulveda

Al igual que la mayoría de los pacientes de St. Jude, Carlos Sepulveda aceptó que se tomaran muestras de su tumor y se almacenaran con fines de investigación. Hoy en día Carlos dice que le resulta gratificante saber que esas muestras podrían algún día ayudar a otros pacientes.

Un salto de fe

Al igual que Carlos, la mayoría de los pacientes de St. Jude que contribuyen al Biorrepositorio reconocen el gesto como un salto de fe, porque es muy probable que ellos no lleguen a beneficiarse personalmente.

“Pero si puedo ayudar a que la experiencia sea mental o físicamente más fácil —o quizás ayudar a modificar los tratamientos en el futuro para alguien que tenga mi mismo diagnóstico—, es realmente gratificante”, dice Carlos.

Por su parte, Mullighan no puede olvidar a los pacientes que trató en los inicios como médico que estaban luchando contra la leucemia, muchos de los cuales murieron.

“Uno puede hundirse mucho en los detalles cotidianos y los aspectos mundanos de dirigir un laboratorio”, dice. “Pero a menudo tenemos historias muy conmovedoras de pacientes o familiares que dicen, ‘Acabamos de recibir un diagnóstico de un tipo de tumor específico, y realmente queremos que tenga una muestra en el banco”.