Histología cuantitativa en 3D para multi-ómica espacial en especímenes FFPE intactos

Resumen El cáncer exhibe una heterogeneidad profunda tanto dentro como entre pacientes, abarcando desde fenotipos celulares individuales hasta nichos microambientales complejos. Las tecnologías actuales no logran capturar esta complejidad multiescalar mientras preservan la arquitectura tisular nativa de manera holística. Aquí presentamos una plataforma de histología cuantitativa en 3D que permite el perfilado multi-ómico de escala de millones de células de especímenes intactos fijados en formalina y embebidos en parafina (FFPE) con resolución espacial. Elimina el error de muestreo y la subjetividad en la histopatología, y facilita el fenotipado cuantitativo para guiar la selección de pacientes en tratamientos. Aplicamos esta plataforma para perfilar diversas muestras de cáncer, descubriendo interacciones entre el cáncer y los nervios, interacciones entre el cáncer y las células inmunitarias, y generando puntajes cuantitativos continuos para objetivos accionables, incluidos TROP2 y HER2, a través de relaciones de membrana normalizadas (NMRs) en 0.5 millones de células por muestra. También identificamos cánceres no detectados, lesiones precoces de cáncer e invasión linfovascular en bloques de tejido normal designados, así como dilemas de decisión y errores en los esfuerzos de patología digital cuantitativa 2D, debido a las limitaciones fundamentales ofrecidas por un corte aleatorio de muestra. En el desarrollo de esta plataforma, ideamos una química novedosa para la recuperación de FFPE a baja temperatura para prevenir daños biomoleculares, seguida de sistemas de reacción supramoleculares personalizados que permiten una penetración profunda de anticuerpos para hasta 28-plex de inmunotinción multiplexada en especímenes de 1,000 μm de grosor. La clarificación no destructiva del tejido, junto con la microscopía de hoja de luz, captura el espécimen completo en 3D con seccionado óptico. Luego entrenamos una familia de redes neuronales para segmentar células individuales en sus posiciones nativas en 3D con geometría celular precisa, permitiendo el cálculo de distancias a los límites del tejido y características (vasos, nervios), así como relaciones espaciales entre tipos celulares. Estas máscaras en 3D cuantifican la expresión de marcadores en los principales compartimentos subcelulares, generando puntajes moleculares continuos para cada célula. De manera crucial, los tejidos permanecen estructural y molecularmente intactos a lo largo del procesamiento. Los análisis comparativos antes y después del perfilado en 3D muestran resultados indistinguibles para la Parte H 1 (Resúmenes Regulares); 2026 Abr 17-22; San Diego, CA. Filadelfia (PA): AACR; Cancer Res 2026;86(7 Supl):Resumen nr 713.