A medida que el cáncer crece, evoluciona. Las células individuales se vuelven más agresivas y se separan para fluir a través del cuerpo y extenderse a áreas distantes.
¿Qué pasaría si hubiera una manera de encontrar a esos agresores tempranos? ¿En qué se diferencian del resto de las células? Y, lo que es más importante: ¿hay alguna forma de detenerlos antes de que se propaguen?
Estas preguntas llevaron a un equipo de investigadores del Centro Integral del Cáncer de la Universidad de Michigan y de Ingeniería de Michigan a desarrollar un pequeño dispositivo diseñado para resolver estas grandes preguntas.
"Es especialmente importante poder capturar esas células líderes y comprender su biología: ¿por qué tienen tanto éxito, por qué son resistentes a la quimioterapia tradicional y cómo podemos atacarlas selectivamente?", Dice la autora del estudio, Sofia Merajver, MD,Ph.D., director científico del Programa de Oncología de Senos en el Centro Integral de Cáncer de la Universidad de Michigan.
"Los dispositivos de microfluidos nos están ayudando a comprender la biología que antes no era accesible", dice ella.
El problema con los dispositivos microfluídicos existentes es que las células no duran mucho dentro de ellos. Los dispositivos generalmente se prestan a breves experimentos de varios días. Pero las características de las células cancerosas cambian con el tiempo.
"Muchos procesos tumorales como la invasión y la resistencia no ocurren de la noche a la mañana. Nuestro objetivo era rastrear la evolución a largo plazo de la invasión", dice el autor principal del estudio, Koh Meng Aw Yong, Ph.D., becario postdoctoral enLaboratorio de Merajver: "No podemos mirar solo un cierto punto de tiempo, como en un experimento de tres días. Eso podría no representar lo que sucede en el cuerpo con el tiempo".
Entonces, el equipo desarrolló un nuevo dispositivo de fluidos para permitirles cultivar células durante períodos más largos de tiempo. Los investigadores encontraron que el dispositivo era estable hasta al menos tres semanas en cultivo. Sus resultados se publican en Informes científicos .
Las células se ven como una delgada línea lechosa en una cámara que es más pequeña que un pastillero. En realidad, están suspendidas en tres dimensiones, a diferencia de los dispositivos fluídicos típicos que capturan células en dos dimensiones. Permite a los investigadores alimentar las células cancerosas en el dispositivo conalteración mínima o cambio en las células.
El dispositivo consta de tres pequeños canales moldeados a través de los cuales fluyen las células. Las células se alimentan en un canal. El fluido fluye a través de un canal paralelo para proporcionar presión y flujo sin perturbar el cultivo. El flujo de fluido a través del canal exterior imita lo que sucedecon los capilares del cuerpo.
"Estas fuerzas son importantes e incorporan todo en un sistema", dice Aw Kong.
Los investigadores probaron el dispositivo con dos líneas de células metastásicas de cáncer de próstata. Pudieron aislar las células líderes, aquellas células que primero se separaron y viajarían a órganos distantes.
Después de dos semanas, descubrieron que las células de una línea eran dos veces más invasivas que la otra línea celular. Pero a las tres semanas, esa diferencia había desaparecido, lo que sugiere que el potencial invasivo de las células puede cambiar con el tiempo.
La esperanza es que los investigadores puedan encontrar diferencias en la firma molecular entre las células que invaden y las que no lo hacen. Luego, apuntarían al apuntalamiento molecular con terapias para prevenir la invasión del cáncer, esencialmente manteniendo el cáncer confinado y previniendo la metástasis.
"El dispositivo también tiene potencial para ser utilizado para probar medicamentos y detectar cuándo el cáncer se vuelve resistente. Esto permitiría a los oncólogos saber antes si una terapia no funciona, y tal vez cambiar al paciente a otra opción", dice el autor principal del estudio JianpingFu, 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".
"Creemos que podemos hacer crecer esto mientras el paciente se somete a tratamiento o monitoreo. El dispositivo podría mostrarnos si las células se vuelven más agresivas antes de que una prueba de imagen tradicional detecte algo", dice Aw Yong.
Luego, los investigadores quieren extender el trabajo al cáncer de seno triple negativo, una forma particularmente agresiva de la enfermedad. Una vez que se identifican las células líderes, también comenzarán a analizar si estas células tienen marcadores genéticos o moleculares diferentes a los de menor tamaño.células agresivas.
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Materiales proporcionados por Medicina de Michigan - Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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