Archivo - Ilustración sistema reproductivo mujer. Ovarios, útero, trompas de falopio - MAGICMINE/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 5 Nov. (EUROPA PRESS) -
El cáncer de ovario continúa siendo uno de los tumores más difíciles de detectar en sus primeras fases. Sus lesiones iniciales pueden ser muy pequeñas y pasar desapercibidas, lo que complica su identificación antes de que la enfermedad avance. Encontrar nuevas formas de analizar los tejidos y reconocer las primeras señales de alarma es, por tanto, uno de los grandes retos de la investigación oncológica.
Investigadores del MIT (Estados Unidos) han desarrollado un sistema portátil que recolecta delicadamente células vivas de muestras de pacientes para ayudar en las pruebas de detección del cáncer y en el desarrollo de medicamentos personalizados. El trabajo se publica en 'Device'.
Una de las principales razones por las que el cáncer de ovario se encuentra entre las formas más mortales de cáncer es el momento de su detección: cuando los médicos lo detectan a tiempo, la tasa de supervivencia a cinco años puede superar el 90%. Pero cuando lo detectan tarde, en las etapas 3 o 4, la supervivencia a cinco años es menos de la mitad.
EL CÁNCER DE OVARIO PUEDE ORIGINARSE EN LAS TROMPAS DE FALOPIO
Hace unos 20 años, investigadores que estudiaban el cáncer de ovario descubrieron que muchos casos de cáncer de ovario seroso de alto grado, el tipo más común, se originan en las trompas de Falopio. Detectar la enfermedad en esa zona sigue siendo un reto, en parte porque sus lesiones precursoras pueden ser microscópicas y difíciles de muestrear.
De esta forma, investigadores del grupo de la profesora Kripa Varanasi del MIT, en colaboración con colaboradores del MIT y la Universidad Johns Hopkins, también en Estados Unidos, han desarrollado un dispositivo portátil capaz de recolectar células vivas de forma delicada en zonas específicas para analizar el cáncer de ovario y muchos otros tipos de cáncer. Los investigadores creen que esta técnica podría utilizarse en el futuro para detectar el cáncer de forma más temprana y eficaz. También podría emplearse para crear tratamientos personalizados basados en muestras individuales de cada paciente.
En el estudio publicado en la revista 'Device', los investigadores demostraron que su sistema permite la toma de muestras específicas de tejido recién extirpado y lo utilizaron para recuperar células vivas para su cultivo y análisis. El dispositivo sostiene un pequeño canal microfluídico contra el tejido y utiliza una jeringa para impulsar el fluido a través del canal, aplicando una fuerza paralela a la superficie del tejido para separar suavemente las células vivas de pequeñas secciones de tejido.
"Queríamos recolectar células vivas de regiones específicas de la trompa de Falopio, dejando intacto el tejido circundante", explica Varanasi, autor principal del estudio y profesor de Ingeniería Mecánica. "Una vez que tengamos estas células vivas, podremos hacer muchas cosas con ellas. Podemos usarlas para diagnósticos, cultivarlas en organoides y crear modelos vivos de enfermedades. En definitiva, esto podría permitirnos probar cómo responden las células de cada paciente a diferentes tratamientos y ayudarnos a desarrollar medicamentos más personalizados".
El descubrimiento de que muchos cánceres de ovario serosos de alto grado se originan en las trompas de Falopio ha abierto nuevas opciones de prevención para las mujeres con mayor riesgo, a quienes se les pueden extirpar las trompas de Falopio después de la edad fértil, preservando en gran medida la producción hormonal normal.
Stone, oncóloga ginecológica de la Universidad Johns Hopkins, ha defendido durante mucho tiempo este procedimiento para ciertas mujeres con mayor riesgo de cáncer de ovario. Belcher presentó a Stone a Varanasi, y los tres, junto con otros colaboradores, recibieron financiación de Break Through Cancer, una fundación que reúne a equipos interdisciplinarios para abordar algunos de los problemas más complejos del cáncer. Su proyecto se centra en el desarrollo de nuevos enfoques para la detección temprana del cáncer de ovario, y la tecnología de recolección de células forma parte de este esfuerzo más amplio.
Los investigadores comenzaron preguntándose si podían recolectar células vivas de regiones específicas de las trompas de Falopio extirpadas para estudiar las primeras etapas de la enfermedad. "La idea era ver si podíamos encontrar señales tempranas en regiones precancerosas preocupantes", recuerda Varanasi.
UN DISPOSITIVO QUE EXTRAE CÉLULAS VIVAS SIN DAÑAR EL TEJIDO
El proceso tradicional consiste en colocar las trompas de Falopio extirpadas quirúrgicamente en un conservante químico y cortar el tejido en secciones. El conservante mantiene la estructura del tejido, pero las células ya no están vivas y no se pueden cultivar. Posteriormente, un patólogo examina al microscopio secciones delgadas del tejido en busca de regiones cancerosas o precancerosas.
"Es un proceso muy laborioso y perjudicial para las células", apunta Varanasi. "Queríamos aportar nuevas capacidades a la patología, para poder no solo observar el aspecto de estas células, sino también recolectarlas vivas y estudiar su comportamiento".
ORGANOIDES PARA PROBAR TRATAMIENTOS PERSONALIZADOS CONTRA EL CÁNCER
Los investigadores del MIT presenciaron el proceso de primera mano durante su visita a los cirujanos en el quirófano de Johns Hopkins. El nuevo método de los investigadores utiliza un dispositivo microfluídico impreso en 3D que crea un vacío con el tejido. El dispositivo confina el flujo de líquido a una pequeña región, donde el líquido en movimiento genera una tensión de cizallamiento que desprende suavemente las células vivas.
"Diseñamos este dispositivo en el que una jeringa crea un vacío que la mantiene pegada al tejido, y una segunda jeringa bombea líquido a través de ella", explica Vandereydt. "El vacío crea un sello, por lo que no hay fugas, y luego aplicamos localmente lo que es básicamente un chip microfluídico sobre el tejido que separa suavemente las células".
Los investigadores demostraron que podían ajustar la tensión de cizallamiento aplicada al tejido y compararon su método con otros procedimientos de recolección de células. Descubrieron que las células recolectadas con su técnica se mantenían viables y crecían en cultivo con mucha más facilidad que las células desprendidas mediante métodos convencionales.
Finalmente, los investigadores probaron su dispositivo en muestras frescas de trompas de Falopio humanas, lo que les obligó a estar disponibles para recibir envíos de muestras de sus colaboradores en Johns Hopkins. Tras los experimentos, las muestras se enviaron de vuelta para su análisis patológico convencional.
"Las muestras podían llegar en cualquier momento. A veces, recibíamos un correo electrónico de nuestros colaboradores a las 11 de la noche diciendo: 'Mañana llegan dos trompas de Falopio", cuenta Vandereydt.
"Pudimos recolectar células vivas de esas trompas de Falopio y convertirlas en organoides, lo cual es importante para las pruebas, la modelización de enfermedades y, en última instancia, el desarrollo de tratamientos personalizados. Estamos desarrollando métodos ópticos para identificar regiones sospechosas de tejido, y esta tecnología podría permitirnos recolectar células vivas precisamente de esas zonas", afirma Belcher. "Poder detectar primero dónde podría estar surgiendo la enfermedad y luego recolectar esas células para su posterior estudio podría ser muy útil", añade.
Los investigadores probaron el dispositivo en diferentes tipos de células y descubrieron que el método se puede ajustar para recolectar células de todo tipo aplicando diferentes niveles de esfuerzo cortante.
"Es independiente de la enfermedad", dice Vandereydt. "Hay células de cáncer de próstata con una adhesión muy débil que se desprenden a 1 pascal [de tensión], pero si observamos las células de cáncer de hueso, solo unas pocas se desprenden con una tensión tan alta como 5 pascales".
Los investigadores planean que el primer uso de su dispositivo se realice con tejido ya extraído del cuerpo, ya que esto facilita la obtención de la aprobación regulatoria. Sin embargo, también les gustaría que su dispositivo se utilizara para tomar muestras dentro de los pacientes, lo que permitiría realizar pruebas más sencillas y detectar el cáncer en etapas más tempranas.
Los investigadores esperan que, al permitir recolectar células vivas de ubicaciones precisas sin extraer ni destruir el tejido circundante, su método pueda ayudar a investigadores y médicos a identificar enfermedades más tempranamente y a comprender mejor cómo se desarrollan.
