Dispositivo de microfluidos monitoriza paso clave en desarrollo de metástasis

Se ha desarrollado un dispositivo que puede ayudar a estudiar pasos claves en los proceso mediante el cual las células del cáncer se desprenden de un tumor primario para invadir otros tejidos y formar metástasis.

El dispositivo de microfluidos descrito como un chip de (EMT, por sus siglas en inglés), revela un cambio fundamental en las características celulares que se ha asociado a la capacidad de las células tumorales para migrar e invadir otras partes del cuerpo. Las terapias dirigidas contra este proceso pueden ser capaces de retrasar o detener la metástasis de los tumores.

Los bioingenieros del Hospital General de Massachusetts (Boston, MA, EUA) desarrollaron el dispositivo que les permite a los investigadores seguir el movimiento de las células cuando pasan a través de una hilera de micropilares, en forma de peine, que separa temporalmente las células que se adhieren entre sí. Para establecer las características iniciales de las células no cancerosas, los investigadores estudiaron primero el paso de las células epiteliales normales a través de la matriz. Ellos observaron que las células se movían a la misma velocidad que las células vecinas, volviéndose a conectar cuando entran en contacto entre sí en hojas multicelulares que repetidamente se separan y resellan. Las células tumorales, sin embargo, pasaron rápidamente y de forma más directa a través del dispositivo y no interactuaron con las células cercanas.

Cuando se observaron células en las que se había iniciado el proceso de EMT, por manipulación genética, cuando pasan a través del dispositivo, en un primer momento emigraron colectivamente, pero pronto después se encontraron con los primeros micropilares y muchas células se separaron de la parte delantera colectiva y migraron de forma individual por el resto de su trayectoria. Algunas células parecían sufrir la transición opuesta, devolviéndose de nuevo de la migración individual a la migración colectiva. El análisis subsiguiente reveló que las células de movimiento más lento que continuaron la migración expresaban juntas los marcadores epiteliales, mientras que las que movían más rápido, las células que migraban de forma independiente, expresaban marcadores mesenquimales. Las células que migran de forma individual también parecían ser más resistentes al tratamiento con medicamentos de quimioterapia.

Daniel Irimia, MD, PhD, profesor asistente de cirugía y el autor principal del estudio, dijo: “Este dispositivo nos da una plataforma para ser utilizado en las pruebas y en la comparación de los compuestos para bloquear o retrasar la transición epitelio-mesenquimal, potencialmente ralentizando la progresión del cáncer. En lugar de proporcionar una instantánea de las células o tejidos en un momento concreto, como sucede en los estudios histológicos tradicionales, el nuevo chip puede capturar la dinámica cambiante de la migración celular, individual o colectiva”. El estudio fue publicado el 17 de agosto 2104, en la revista Nature Materials.


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Massachusetts General Hospital