Técnica de cultivo celular conduce a tratamientos de cáncer personalizados

Se ha desarrollado una novedosa metodología in situ de captura y cultivo, para la expansión ex vivo de las células tumorales circulantes (CTC), usando un modelo de co-cultivo, tridimensional, simulando un microambiente tumoral para apoyar el crecimiento de tumores.

La utilidad potencial de las CTC para guiar la atención clínica en los pacientes de oncología ha cobrado mucho impulso con las nuevas micro y nanotecnologías para determinar la progresión y la metástasis, de los tumores, utilizando tanto la enumeración y la obtención de un número suficiente de CTCs para ensayos posteriores.

Científicos de la Universidad de Michigan (Ann Arbor, MI, EUA) desarrollaron el proceso de captura y cultivo con un dispositivo de chip de microfluidos que captura las células del cáncer a medida que una muestra de sangre es bombeada a través de él. El equipo utilizó un chip hecho de polidimetilsiloxano en portaobjetos de vidrio de una pulgada por 3 pulgadas. Cubrieron el chip con puestos microscópicos que hacen que las células sean más lentas y las atraparon; a continuación, las cubrieron con anticuerpos que se unen a las células cancerosas.

La sangre extraída de los pacientes con cáncer de pulmón temprano se hizo fluir a través del dispositivo de captura de CTCs, a una velocidad de flujo de 1 mL/hora para un total de 1 mL en cada dispositivo. Después de que se capturaron las células cancerosas en el chip, el equipo bombeó una mezcla de medio de crecimiento. También añadieron fibroblastos asociados con el cáncer. Esto creó un entorno tridimensional que imita estrechamente las condiciones en el interior del cuerpo de un paciente de cáncer. Después de la captura, las células también fueron fijadas y coloreadas immunofluorescentemente mediante anticuerpos marcados. Los dispositivos fueron escaneados utilizando un microscopio invertido de fluorescencia programada (Nikon, Melville, NY, EUA). Las células positivas y negativas fueron designadas como CTC, en función de la coloración, y contadas.

Los investigadores utilizaron muchas otras técnicas que incluyeron ensayos de esferoides en 3-D, ensayos de invasión, secuenciación y reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (RT-PCR), que son analizados en el instrumento ABI 7900HT (Applied Biosystems, Foster City, CA, EUA). Después de capturar las células cancerosas en el chip, el equipo bombeó una mezcla de colágeno y de medio de crecimiento, Matrigel. Las células cancerosas capturadas crecieron en la mezcla, reproduciendo células adicionales en el 73% de las muestras ensayadas. Fue una notable mejora respecto a los métodos anteriores, que estudiaron pacientes con cáncer en etapa avanzada y vieron tasas de éxito de sólo de alrededor del 20%.

Max S. Wicha, un profesor distinguido de oncología, y coautor del estudio, dijo: “La tecnología se puede aplicar a la mayoría de los tipos de cáncer, incluyendo el cáncer de mama, de pulmón, de páncreas y otros. Podría permitirles a los médicos seguir la progresión de la enfermedad de cada paciente mucho más estrechamente. Las células cancerosas cambian constantemente y pueden desarrollar rápidamente resistencia a un determinado tratamiento. Un dispositivo como este nos permitirá seguir la progresión del cáncer en tiempo real. Si un cáncer desarrolla resistencia a una terapia, vamos a ser capaces de cambiar rápidamente a un tratamiento diferente”. El estudio fue publicado el 1 de diciembre de 2014, en la revista Oncotarget.

Enlaces relacionados:
University of Michigan
Nikon
Applied Biosystems