INVESTIGADORES DE INSTITUCIONES LÍDERES UTILIZAN EL PODER DEL SONIDO PARA DETECTAR LAS CÉLULAS DE CÁNCER

En 1869, las células tumorales circulantes (CTC) se observaron por primera vez en un hombre con cáncer metastásico. En ese momento, se postuló que las células cancerosas encontradas en la sangre se originan de una fuente primaria. Recientemente, se ha demostrado que esta teoría es correcta y que los CTC se separan de las ubicaciones principales y circulan a través del torrente sanguíneo. Esto esencialmente hace que las CTC sean semillas o esporas que terminan asentándose en otros órganos (metástasis) causando estragos en el cuerpo.

Cuantificar los CTC puede ser una tarea tediosa porque a veces solo hay 1-10 células cancerosas en una muestra de sangre de 1 mililitro. La detección de este tipo de células podría ser de gran ayuda para los médicos, ya que les permitiría controlar la efectividad del tratamiento y analizar el riesgo de metástasis. La biopsia de tejido estándar es invasiva y ofrece información de diagnóstico deficiente sobre el riesgo de propagación del cáncer y la progresión de la enfermedad.

INVESTIGADORES DE INSTITUCIONES LÍDERES UTILIZAN EL PODER DEL SONIDO PARA DETECTAR LAS CÉLULAS DE CÁNCER

Ahora, un equipo de científicos de tres instituciones líderes, MIT, Penn State University y Carnegie Mellon University han mejorado un nuevo método para aislar y atrapar células cancerosas usando ondas de sonido. La primera versión del dispositivo fue pronunciadamente lenta, pero la nueva versión es 20 veces más rápida, por lo que es una opción viable para la toma de muestras de sangre para los CTC. Recientemente, el equipo mostró pruebas de la precisión en muestras de pacientes reales, destacando la capacidad del método para eliminar células anormales.

Otros métodos de separación y aislamiento de células requieren marcado químico o exposición a fuerzas mecánicas perjudiciales. Este dispositivo utiliza dos transductores acústicos que se encuentran en lados opuestos de un canal microfluídico. Cuando las ondas de sonido de los transductores se encuentran, forman una onda estacionaria que forma nodos de presión. A medida que las células pasan a través del canal, interactúan con las ondas y son empujadas hacia un lado del canal, donde la distancia de movimiento coincide directamente con el tamaño de la célula y otras propiedades, como la compresibilidad.

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La nueva versión del dispositivo tiene un flujo de trabajo que es aproximadamente 20 veces más rápido que la versión anterior, que tardó más de 50 horas en separar una muestra estándar de 6 ml. Esto se logró probando y cambiando los parámetros del dispositivo, como el ángulo de inclinación de los transductores.

Aplicaciones prácticas

Se han realizado investigaciones con el nuevo dispositivo acústico utilizando muestras de una mezcla de células cancerosas cultivadas en un laboratorio. Estas pruebas mostraron una tasa de aislamiento del 83 por ciento de las células cancerosas en muestras donde había tan solo un CTC por cada 100,000 glóbulos blancos.

"Buscar células tumorales circulantes en una muestra de sangre es como buscar una aguja en un pajar", dijo Tony Jun Huang, profesor de ingeniería y mecánica. "Por lo general, los CTC son aproximadamente uno de cada mil millones de células sanguíneas en la muestra".

Los resultados iniciales de las pruebas clínicas de muestras de sangre de tres pacientes con cáncer de mama mostraron un aislamiento de una, ocho y 59 células. El sorprendente resultado de una célula fue de una mujer que mostró una buena respuesta al tratamiento, por lo tanto, tenía menos células tumorales circulantes.

"Con nuevas mejoras en el rendimiento celular, este trabajo podría ofrecer una nueva herramienta útil, tanto para la investigación básica sobre el complejo tema de las células tumorales circulantes como para la evaluación clínica de diferentes tipos de cáncer", dijo Subra Suresh, presidente de la Universidad Carnegie Mellon.

https://www.youtube.com/watch?v=bSRjSFyBW4c
11.05.2015
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