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¿Qué hace hace que las células de cáncer se diseminen? Un nuevo dispositivo dará pistas

Doctora argentina entre los investigadores liderando el estudio 

ANN ARBOR, Mich.- ¿Por qué algunas células cancerosas se separan del tumor y viajan a partes distantes del cuerpo? 

Un equipo de oncólogos e ingenieros de la Universidad de Michigan se unieron para ayudar a entender esta cuestión crucial.

El cáncer se vuelve mortal cuando se extiende a otros órganos, o hace metástasis. No todas las células tienen la misma capacidad de viajar a través del cuerpo, pero los investigadores no entienden por qué.

Las diferencias en las células cancerosas individuales son un aspecto clave de cómo evoluciona el cáncer, se convierte en resistentes a las terapias o reaparece.

“Un tumor primario no es lo que mata a los pacientes. Las metástasis son las que matan a los pacientes,” dijo la co-autora del estudio Sofia D. Merajver, quién nació en Argentina, es director científico del programa de oncología de mama en Centro Integral del Cáncer de la U-M “Entender qué célula es más probable que haga metástasis puede ayudarnos a proveer terapias más dirigidas a los pacientes.”

En un artículo publicado en Scientific Report, los investigadores describen un nuevo dispositivo que es capaz de clasificar las células en función de su capacidad de movimiento. Los investigadores fueron capaces de tomar las células clasificadas que eran altamente móviles y comenzar a analizarlos a nivel molecular.

“Las personas han utilizado dispositivos de microfluidos antes de mirar el movimiento de las células, pero la historia típicamente terminó allí. Hemos desarrollado un dispositivo que separa las células móviles y que nos permite determinar la expresión génica de las células de gran movilidad en comparación con las menos móviles.”

Tenemos la esperanza de, mediante el estudio de estas diferencias en células vivas, obtener una comprensión de lo que hace que algunas células cancerosas sean capaces de propagarse a otras áreas del cuerpo”, dijo el co-autor del estudio Steven G. Allen, un estudiante en el programa de  formación de científico médica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan.

Se cree que las células altamente móviles son las más agresivas que causan metástasis. Al entender qué motiva esas células, los investigadores creen que pueden desarrollar tratamientos dirigidos a  tratar de prevenir la metástasis.

Yu-Chih Chen, investigador postdoctoral en Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en la Facultad de Ingeniería de la U-M, dijo que con el uso de tecnologías avanzadas de micro-fabricación, pueden crear microestructuras comparables al tamaño de las células que pueden ser luego manipuladas.

“Utilizando esta tecnología, podemos investigar las diferencias entre las células cancerosas individuales, mientras que los enfoques convencionales pueden estudiar sólo el comportamiento colectivo promedio”, dijo.

Los investigadores creen que este tipo de dispositivo podría ayudar a los doctores entender el cáncer de un paciente en particular. ¿Qué células en el tumor de este paciente son las que realmente están causando estragos? ¿Hay una gran población de células agresivas? ¿Hay marcadores específicos o variantes en las células individuales que podrían ser objeto de tratamiento?

“En las últimas décadas, los ingenieros han desarrollado herramientas biológicas con mejor resolución, mayor sensibilidad, selectividad y un mayor rendimiento”, añadió Yoon, Euisik Yoon, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería de la U-M.

“Sin embargo, sin aplicaciones atractivas, estas herramientas de ingeniería tienen poca relevancia práctica. El objetivo de nuestro laboratorio es el desarrollo de herramientas que pueden ser ampliamente difundidas a la comunidad médica para impactar finalmente la atención clínica de los pacientes”.

En este trabajo, se realizaron extensos estudios sobre las líneas celulares que representan diversos tipos de cáncer.

El nuevo dispositivo fue diseñado para rastrear cómo se mueven las células, clasificando a las células individuales por su movimiento. Tiene una serie de puntos de estrangulamiento que imitan los sistemas linfáticos por los cuales las células cancerosas normalmente viajan. A diferencia de otros dispositivos similares, se puede cosechar en vivo las células capturadas y clasificadas para su estudio y análisis.

En una prueba con células de cáncer de mama metastásico agresivo, los investigadores fueron capaces de ordenar las células en función de su movimiento, recoger las células clasificadas y enviarlos a través el dispositivo de nuevo. Las células mantienen la misma característica de gran movilidad en pruebas repetidas. Los investigadores también encontraron que las células más móviles tuvieron la características y apariencia bajo el microscopio de las células metastásicas y expresaban niveles significativamente más elevados de marcadores asociados con el cáncer metastásico.

“La comprensión de las diferencias específicas que llevan a algunas células cancerosas para salir del tumor primario y metástizarse es de gran beneficio para desarrollar y poner a prueba estrategias anti-metastásicas”, dice Merajver.

El dispositivo necesita más pruebas y validación antes de que pueda comenzar a influir la atención clínica. Los pacientes que deseen más información sobre sus opciones para el cáncer el tratamiento puede llamar al cáncer AnswerLine UM al 800-865-1125.

Autores adicional  del artículo son Patrick N. Ingram y Ronald Buckanovich, MD

Financiación: Departamento de Defensa de Estados Unidos W81XWH-12-1-0325;

Institutos de Salud Nacional subvenciones R21 CA17585701, CA173910-01A1 F30; Universidad de Michigan Rackham Predoctoral Fellowship; Breast Cancer Research Foundation; Fundación Avon; Fundación Metavivor

Recursos:

Cáncer AnswerLine, 800-865-1125

Centro U-M Comprehensive Cancer, www.mcancer.org

Los ensayos clínicos en UM, www.mcancer.org/clinicaltrials

mCancerTalk blog, http://uofmhealthblogs.org/cancer