Nuevas herramientas de laboratorio de biología aceleran la disección de tumores

Por fascinante que pueda resultar trabajar en un laboratorio de biología moderno, gran parte del tiempo se dedica a tareas repetitivas y detalladas que deben completarse antes de que comience la investigación propiamente dicha. Por ejemplo, los investigadores oncológicos de hoy pueden probar múltiples terapias contra el cáncer, incluidas las inmunoterapias, en cientos o incluso miles de pequeñas muestras tumorales cultivadas en laboratorio, llamadas organoides. Sin embargo, la creación de organoides a menudo requiere que los investigadores corten manualmente un tumor fresco en pequeños fragmentos utilizando tijeras, cortando la muestra en tamaños submilimétricos. Esta tarea tediosa y que consume mucho tiempo suele ser realizada por estudiantes de posgrado o científicos investigadores altamente calificados, y a menudo sobrecalificados. Afortunadamente, esos días podrían estar llegando a su fin, ya que los investigadores han desarrollado dos herramientas innovadoras para agilizar el corte preciso de muestras de tumores en organoides a escala submilimétrica.

Al igual que los aparatos de cocina que se utilizan para picar verduras o rallar queso, el microDicer (µDicer) y el microGrater (µGrater), desarrollados por científicos de la Escuela de Ingeniería de Stanford (Stanford, CA, EUA), prometen mejorar tanto la consistencia como la calidad de las muestras. Esto es crucial, ya que influye directamente en la precisión de los experimentos posteriores, como las pruebas de respuesta a los medicamentos. En la investigación sobre inmunoterapia contra el cáncer, preservar las relaciones espaciales entre las células tumorales y las células inmunitarias infiltradas es clave para probar las terapias de manera precisa. Estas nuevas herramientas permiten a los investigadores crear organoides de manera más eficiente que conservan estas relaciones celulares vitales. Como se detalla en la revista Microsystems & Nanoengineering, que presenta el estudio sobre el microDicer y el microGrater, las cuchillas del microDicer se fabrican utilizando técnicas de micromecanizado de la industria de semiconductores. Las cuchillas de silicio se graban en un plasma reactivo, formando una malla similar a un panal con bordes afilados. Los investigadores utilizan el microDicer rasurando capas delgadas de tejido y presionándolas a través de esta malla de panal, creando muestras tumorales precisas y uniformes.

En contraste, el microGrater cuenta con una serie de cuchillas en forma de rectángulos redondeados, cada una ligeramente más larga que medio milímetro. Los bordes biselados de estos rectángulos actúan como cuchillas, cortando organoides precisos a medida que el tejido se mueve por el rallador. Los tumores que se estudian se cultivan en ratones de laboratorio, lo que sirve como modelo fiable para los tumores humanos. En última instancia, el objetivo es desarrollar terapias contra el cáncer personalizadas, recolectando muestras de pacientes individuales y probando qué inmunoterapias serán más efectivas para ellos. Estas nuevas herramientas estandarizan el proceso de preparación de organoides de una manera que el corte manual no puede lograr, lo que podría acelerar las aprobaciones regulatorias, como las de la FDA, para aplicaciones clínicas más amplias.

“Estas nuevas herramientas acelerarán el trabajo manual en el laboratorio, pero su utilidad va más allá de esa ventaja obvia”, dijo Sindy Tang, profesora adjunta de ingeniería mecánica y autora principal del estudio. “Estas herramientas producen organoides de tamaño uniforme y las hojas pueden ajustarse al tamaño que requiera el investigador”.

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