¿Qué sucedería si hubiera una manera de encontrar aquellas células cancerosas que lideran la metástasis, identificarlas y seguirlas cuando se separan del resto y fluyen a través del cuerpo, extendiéndose a áreas distantes?
¿De qué manera son estas células diferentes del resto de las células del tumor? Y lo más importante: ¿Cómo podríamos detenerlas?
Estas preguntas motivaron a un equipo de investigadores del Comprehensive Cancer Center y de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Michigan a desarrollar un pequeño dispositivo que pudiera resolver estas grandes preguntas. Los resultados de su investigación se han publicado en la revista Scientific Reports.
“Es especialmente importante poder capturar esas células líder y entender su biología -por qué son tan exitosas, por qué son resistentes a la quimioterapia tradicional y cómo podemos atacarlas selectivamente”, dijo Sofía Merajver (foto), MD, Ph.D., directora científica del Programa de Oncología de Mama en la Universidad de Michigan Comprehensive Cancer Center y coautora del estudio. Oriunda de Argentina, Merajver señala que “Los dispositivos de microfluidos están ayudando a entender la biología que anteriormente no era accesible.”
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El problema con los dispositivos de microfluidos existentes es que las células no duran mucho tiempo dentro de ellos, solo por unas horas y generalmente no sirven para experimentos cortos de varios días. Sin embargo, las características de las células cancerosas cambian con el tiempo asi que es imperativo mantenerlas por varios días o semanas para realmente entender sus características.
“Una gran cantidad de procesos tumorales como la invasión y la resistencia no suceden de la noche a la mañana. Nuestro objetivo era realizar un seguimiento de la evolución a largo plazo de la invasión”, dijo Ko Yong Meng Aw, Ph.D., un becario postdoctoral en el laboratorio de Merajver y autor principal del estudio. “No podemos mirar a sólo un punto determinado del tiempo, como en un experimento de tres días. Esto puede no representar lo que está sucediendo en el cuerpo con el tiempo”.
El equipo desarrolló un nuevo dispositivo fluídico que les permitió cultivar células durante períodos más largos de tiempo. Los investigadores encontraron que el dispositivo era estable hasta al menos tres semanas en cultivo.
Las células se ven como una línea lechosa fina en una cámara que es más pequeña que un pastillero. El dispositivo consta de tres canales pequeños a través del cual fluyen las células, a diferencia de los dispositivos de fluidos típicos que las mantiene en dos dimensiones. Las células se introducen en un canal y el fluido fluye a través de un canal paralelo para proporcionar presión y flujo sin perturbar al cultivo. El flujo de fluido a través del canal exterior imita lo que sucede con los capilares del cuerpo.
Ello permite a los investigadores añadir las células cancerosas en el dispositivo con una mínima perturbación o cambios a las células.
Los investigadores probaron el dispositivo con dos líneas de células de cáncer de próstata metastásico, pudiendo aislar las células líder -aquellas células que se separaron primero para viajar a órganos distantes.
Después de dos semanas, encontraron que las células de una línea eran dos veces más invasivas que una célula en otra línea. Pero después de tres semanas, la diferencia había desaparecido, sugiriendo que el potencial invasivo de las células puede cambiar con el tiempo.
Los investigadores desean encontrar diferencias en la firma molecular de las células que invaden y las que no lo hacen. Luego, podrían enfocarse en estas diferencias con terapias para prevenir que el cáncer invada -manteniendo esencialmente el cáncer confinado y previniendo la metástasis.
“El dispositivo también tiene potencial para ser utilizado para probar fármacos y detectar cuando el cáncer se vuelve resistente. Esto permitiría a los oncólogos a saber más rápido si una terapia no está funcionando, y tal vez dar al paciente otra opción”, dijo el autor principal del estudio Jianping Fu, Ph.D., profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad de Michigan. “Por supuesto, se necesita más investigación para explorar esta posibilidad en el futuro.”
Aw Yong añadió que creen poder utilizar el método mientras el paciente está recibiendo tratamiento o está siendo monitoreado.
“El dispositivo sería capaz de mostrarnos si las células se vuelven más agresivas antes de que una prueba de imagen tradicional detectara algo”, dijo.
Los investigadores quieren extender su trabajo al cáncer de mama triple negativo, una forma particularmente agresiva de la enfermedad. Una vez identificadas las células líder, pueden empezar a ver si estas células tienen diferentes marcadores genéticos o moleculares que las células menos agresivas.
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