Los depósitos benignos y cancerosos de fosfato cálcico, que pueden parecer idénticos en una mamografía, presentan diferencias claras en su estructura y proceso de formación, según han descubierto investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y colaboradores de la Clínica Mayo y la Universidad de Texas en Austin en un nuevo estudio que ofrece las primeras descripciones detalladas sobre cómo se forman las calcificaciones en el tejido mamario.

Los hallazgos sugieren nuevos criterios diagnósticos que podrían reducir el número de biopsias benignas y orientar el desarrollo terapéutico, según los investigadores.

«Las calcificaciones densas son muy comunes en el tejido mamario. Se ven fácilmente en una mamografía, que los médicos pueden utilizar para clasificar los casos en benignos, probablemente benignos y sospechosos», explica el director del estudio, Bruce Fouke, profesor de ciencias de la tierra y cambio medioambiental de la Universidad de Illinois y director del Centro de Biotecnología Roy J. Carver de Illinois.

«Pero la mayoría de las biopsias de las manchas consideradas sospechosas acaban siendo benignas, lo que significa que esas pacientes se sometieron a procedimientos dolorosos innecesariamente. Queremos que las mamografías sean más precisas y exactas para distinguir entre las enfermedades mamarias benignas y el cáncer».

El grupo de Fouke ha sido pionero en el campo de la «GeoBioMed», una combinación de geología, biología y medicina, y anteriormente la aplicó al estudio de los cálculos renales y las calcificaciones en el corazón.

El nuevo estudio examinó muestras de tejido biopsiado de enfermedades mamarias benignas y carcinoma ductal in situ que se habían extirpado cuando las pacientes se sometieron a cirugía como parte de un estudio a largo plazo de la Clínica Mayo.

Para documentar las características minerales de la BBD y el DCIS, los investigadores utilizaron 12 métodos diferentes para caracterizar las muestras, entre ellos un conjunto de microscopios ópticos, láser y electrónicos, así como técnicas de espectroscopia de rayos X y Raman.

«Hemos desarrollado este arsenal analítico para comprender las complejas vías de mineralización», afirmó Mayandi Sivaguru, primer autor del artículo y director de la Cytometry and Microscopy to Omics Facility del Carver Biotechnology Centre.

«Las investigaciones anteriores solían utilizar solo un par de técnicas estándar, que a menudo no permitían realizar una evaluación contextual completa de la salud mamaria y la progresión de la enfermedad. Necesitábamos un enfoque holístico para ver el panorama completo del desarrollo de la BBD y el CDIS que se registra en las calcificaciones y la historia detallada de cómo se formaron».

Los investigadores descubrieron que las calcificaciones estaban formadas por fosfato de calcio amorfo, un mineral con capacidad para cambiar de forma y reorganizarse, aunque durante mucho tiempo se había supuesto que se trataba del tipo de fosfato de calcio cristalino que se encuentra en los huesos, la hidroxiapatita.

El equipo analizó las capas de los depósitos de ACP para rastrear cómo comenzaron como pequeñas esferas que se fusionaron en nódulos.

A continuación, los nódulos sepultaron las células e incorporaron otras moléculas, como proteínas, sustancias cerosas y colesterol.

La forma y la progresión de la calcificación diferían en las muestras de BBD y DCIS.

Por ejemplo, la BBD presentaba nódulos más esféricos con capas concéntricas, mientras que las calcificaciones cancerosas tendían a ser más alargadas e irregulares.

Algunos nódulos cancerosos también mostraron una progresión similar a la fosilización característica de la madera petrificada, según Fouke.

«Los tipos de nódulos de ACP que observamos eran completamente desconocidos y establecen un nuevo esquema de clasificación entre la BBD y el DCIS», afirmó Fouke.

«Cada uno tiene un origen y una historia de formación diferentes, lo que refleja cambios en la fisiología de la mama que, a su vez, se correlacionan fuertemente con el hecho de que una muestra de biopsia se designe como benigna, posiblemente benigna o sospechosa».

Saber que las calcificaciones están formadas por ACP en lugar de hidroxiapatita cristalina abre la posibilidad de tratar el BBD, ya que se sabe que ciertos fármacos disuelven los depósitos de ACP.

Si se pudieran disolver las calcificaciones benignas, las identificaciones erróneas en las mamografías serían menos frecuentes y se podrían evitar millones de biopsias innecesarias, afirmó Sivaguru.

«La colaboración entre nuestros equipos ha aportado herramientas analíticas modernas para vincular los conocimientos geológicos y la salud pública», afirmó el coautor del estudio Rohit Bhargava, director del Centro Oncológico de Illinois y profesor de bioingeniería.

«La colaboración única en nuestra universidad y la excelente asociación con los investigadores de la Clínica Mayo tienen el potencial de conducir a una mejor atención del cáncer de mama al comprender el cáncer desde una perspectiva única».

A continuación, los investigadores trabajarán para caracterizar las calcificaciones en el cáncer de mama invasivo más avanzado y documentar si la calcificación desempeña un papel en la progresión del CDIS a cáncer de mama invasivo y de qué manera.

También esperan estudiar las calcificaciones ACP con un GeoBioCell, un dispositivo microfluídico experimental desarrollado por el equipo de Illinois.

«Es una hoja de ruta para el futuro de los ensayos experimentales controlados. Por ejemplo, si queremos saber si el hecho de que una mujer beba más agua influye en la cantidad o el tipo de calcificaciones mamarias, podríamos hacer fluir más o menos agua y fluidos mamarios a través de las muestras en el GeoBioCell y observar cómo crecen las calcificaciones. Del mismo modo, podríamos probar la eficacia de fármacos y combinaciones de diferentes extractos de plantas para encontrar nuevos agentes terapéuticos», explica Fouke. Podríamos hacer fluir más o menos agua y fluidos mamarios a través de muestras en el GeoBioCell y seguir el crecimiento de las calcificaciones. Del mismo modo, podríamos probar la eficacia de fármacos y combinaciones de diferentes extractos de plantas para encontrar nuevos agentes terapéuticos», explicó Fouke.

«Nuestro objetivo es predecir y, en última instancia, prevenir las calcificaciones mamarias, reducir los diagnósticos mamográficos inexactos y sentar las bases para el desarrollo de terapias».

La Fundación Barbara y Ed Weil ha apoyado este trabajo.

Fouke es profesor Ralph E. Grim en Illinois y miembro del Centro Oncológico de Illinois.

El artículo, «Mecanismos de calcificación de fosfato cálcico amorfo estabilizado por osteopontina en enfermedades mamarias benignas y premalignas», está disponible en Scientific Reports.

Imagen: Con la primera observación detallada del interior de las calcificaciones del tejido mamario, los investigadores de Illinois documentaron diferencias claras entre los depósitos benignos y cancerosos. En esta muestra de carcinoma ductal in situ, precursor del cáncer de mama invasivo, los nódulos de fosfato cálcico se agruparon y se incrustaron en capas gruesas de más fosfato cálcico.

Crédito de la imagen: Mayandi Sivaguru

Fuente: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de Prensa