Dispositivo de microfluidos rápido y totalmente automatizado predice la eficacia del tratamiento del cáncer

El diseño de nuevas tecnologías para el tratamiento personalizado del cáncer es un desafío importante en la batalla en curso contra el cáncer. Los tumores poseen características únicas e indicadores predictivos de la respuesta de un paciente al tratamiento, en función de las características moleculares del tumor, como las mutaciones de ADN, es un paso crucial en oncología. La medicina de precisión busca brindar un tratamiento personalizado para pacientes con cáncer, tanto adultos como pediátricos, que sea específico para su patología. Determinar si un paciente puede beneficiarse de un tratamiento en particular antes de iniciar la terapia podría dar un impulso al tratamiento personalizado del cáncer. Ahora, un dispositivo de microfluidos puede predecir rápida y automáticamente la efectividad del tratamiento del cáncer utilizando una pequeña cantidad de células de biopsias y sin necesidad de personal técnico especializado.

El dispositivo microfluídico denominado perfil de BH3 dinámico de microfluido (μDBP) ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Barcelona (Barcelona, España) y el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC, Barcelona, España). El perfil de BH3 dinámico (DBP) fue uno de los primeros ensayos funcionales que se probaron con éxito para predecir el tratamiento en varios tipos de cáncer. Este sistema expone las células cancerosas a diferentes opciones terapéuticas para identificar rápidamente el tratamiento más efectivo para un paciente. Este enfoque es conceptualmente similar al uso de antibiogramas para identificar antibióticos apropiados para infecciones bacterianas. Sin embargo, el dispositivo de microfluidos μDBP representa una mejora significativa con respecto a los sistemas DBP anteriores. Este nuevo dispositivo requiere menos células cancerosas para probar posibles terapias, automatiza el proceso y se puede utilizar sin necesidad de personal técnico especializado, lo que facilita su aplicación en un entorno clínico.

El paso inicial para analizar una muestra de biopsia consiste en disociarla en células individuales mediante métodos mecánicos y enzimáticos. Luego, la muestra procesada se filtra para obtener células individuales, que se someten a los tratamientos deseados antes de sembrarse en el dispositivo de microfluidos. El uso de la plataforma de microfluidos μDBP, que contiene pequeños pozos para la siembra de células, reduce la cantidad de células requeridas para probar un tratamiento, lo que hace posible probar una mayor cantidad de medicamentos, lo que es un avance significativo. El artículo publicado en la revista npj Precision Oncology es el primero en utilizar microfluidos para realizar el ensayo funcional de la DBP. A diferencia de otras versiones del ensayo que requieren maquinaria costosa y personal especializado, como el DBP de alto rendimiento con placas y dispensadores automatizados que prueban cientos de tratamientos, el nuevo dispositivo μDBP está diseñado para probar tratamientos in situ de forma rápida, fácil y automática sin necesidad de maquinaria costosa ni personal especializado. Actualmente, el equipo está trabajando en un nuevo prototipo del dispositivo μDBP que incorpora mejoras técnicas y tiene como objetivo recopilar más evidencia experimental con muestras primarias para demostrar su utilidad clínica para mejorar el tratamiento de varios tipos de cáncer, tanto pediátricos como adultos.

Según los investigadores, “La mayor ventaja del dispositivo μDBP es también la automatización de todo el proceso, lo que ayudaría a implementar esta metodología funcional a escala clínica. Todas estas ventajas facilitarían la adopción de DBP en los hospitales como un ensayo de rutina”.

“DBP se ha utilizado para identificar la eficacia de los tratamientos a escala preclínica y clínica en muchos cánceres diferentes, tanto sólidos como líquidos. Estos estudios han utilizado líneas celulares, modelos animales y muestras primarias con alta capacidad predictiva en todos los casos. Sin embargo, este ensayo aún no se ha aplicado ampliamente en los hospitales”, comenta el profesor Joan Montero. “Hasta ahora, varios estudios han encontrado una buena correlación entre los resultados de la DBP y la respuesta clínica en muestras de leucemia primaria. Actualmente hay varios ensayos clínicos en marcha y nos gustaría que esta tecnología se implementara en los hospitales en los próximos años para mejorar las terapias contra el cáncer”.

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