ANN ARBOR- -Un pequeño dispositivo implantable podría advertir con anterioridad sobre recaídas en pacientes con cáncer de mama e incluso frenar la propagación de la enfermedad a otros órganos.
Ilustración del señuelo implantable que atrae células cancerosas de la sangre.
(Nota: Un ejemplo está disponible en myumi.ch/JydV5.)
El dispositivo, que asemeja a una esponja, fue desarrollado en la Universidad de Michigan para atraer a las células de cáncer en el torrente sanguíneo durante las primeras etapas de los tumores de recurrencia de cáncer, antes de que formen tumores en otras partes del cuerpo.
Un nuevo estudio en ratones muestra que el dispositivo atrae números detectables de células cancerosas antes de que sean visibles en otro lugar. En el estudio, las células cancerosas se diseminan a los pulmones un 88% más lentamente en los ratones que recibieron los implantes. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
Los investigadores prevén que el super-atractor se implante debajo de la piel de pacientes con cáncer de mama. Los médicos podrían controlar usando una exploración no invasiva, permitiéndole detectar y tratar la recaída antes. También tiene el potencial de ser utilizado como una medida preventiva en los que están en alto riesgo de cáncer de mama.
“El cáncer de mama es una enfermedad que puede reaparecer durante un largo período en la vida de un paciente, y a menudo es muy difícil de detectar una recurrencia hasta que el cáncer se establece en otro órgano”, dijo la doctora Jacqueline Jeruss, profesor asociado de cirugía en Centro Integral del Cáncer de la U-M. “Algo como esto podría ser controlado por años y podríamos utilizarlo como un indicador temprano de recurrencia.”
Investigadores de la U-M construyen señuelos que eventualmente podría ayudar a prevenir recurrencias de cáncer.
Jeruss dijo que la idea para el dispositivo nació a partir del conocimiento de que las células cancerosas no se propagan de forma aleatoria, sino son atraídas a las áreas específicas dentro del cuerpo. El equipo trabajó para diseñar un dispositivo que explotara ese rasgo.
En pacientes, el cáncer afecta al sistema inmunológico, y las células inmunes del paciente se reúnen en órganos específicos para prepararlos para la llegada de las células cancerosas. Las células inmunes actúan entonces como un faro en el cuerpo que atrae el cáncer a esa ubicación.
En esencia, el equipo ha construido un faro más brillante.
“Nos propusimos crear una especie de señuelo -un dispositivo que es más atractivo para las células de cáncer que otras partes del cuerpo del paciente”, dijo Lonnie Shea profesor de bioingeniería e ingeniería química en la U-M. “Actúa como un canario en la mina de carbón. Y al atraer las células cancerosas, las dirige lejos de órganos vitales.”
Cuando el dispositivo se implantó justo debajo de la piel de los ratones en el estudio, sus sistemas inmunes comprometidos con cáncer respondieron como lo harían a cualquier objeto extraño: enviando células para atacar al intruso. Las células cancerosas fueron atraídas por las células inmunes en el dispositivo, donde echaron raíces en pequeños poros diseñados para ser hospitalarios con ellos.
El estudio también encontró que las células capturadas por el implante no se agruparon en un tumor secundario, como lo harían normalmente.
“Nos sorprendió francamente el ver que las células cancerosas parecieron dejar de crecer cuando llegaron al implante”, dijo Shea. “Vimos las células individuales en el implante, no una masa de células, como verías en un tumor, y no vimos ninguna evidencia de daño al tejido circundante.”
El equipo está evaluando tecnologías de escaneo no invasivas que podrían ser utilizados para controlar el dispositivo.
La estructura esponjosa del dispositivo es particularmente atractivo para las células cancerosas circulantes. Está hecho de un material aprobado por la FDA que ya es ampliamente utilizado en suturas quirúrgicas y se disuelve en el cuerpo con el tiempo. El dispositivo implantado en el estudio de ratón fue de sólo unos pocos milímetros de diámetro. Una versión de tamaño humano podría ser un poco más grande que un borrador de lápiz.
Si bien es probable que estamos a varios años de su uso en pacientes, Shea cree que la tecnología podría ser utilizada para otros tipos de cáncer, incluyendo páncreas y cáncer de próstata. Y podría ser una herramienta importante en el campo emergente de la medicina de precisión, donde se podría analizar las células cautividad para identificar las mejores terapias para los pacientes individuales.
El equipo está trabajando ahora para comprender mejor por qué las células cancerosas son atraídas a las áreas específicas del cuerpo y por qué son tan fuertemente atraídas por el dispositivo. Shea cree que esta información podría conducir a una nueva visión de cómo se expande el cáncer y cómo detenerlo.
“Una comprensión detallada de por qué las células cancerosas son atraídas a ciertas áreas en el cuerpo abre todo tipo de posibilidades terapéuticas y de diagnóstico”, dijo. “Tal vez hay algo que podamos hacer para interrumpir esa atracción y prevenir que el cáncer colonice un órgano.”
El estudio se titula “In vivo capture and label-free detection of early metastatic cells.” El financiamiento fue proporcionado por los Institutos Nacionales de la Salud (R01CA173745) y el Premio de Investigación del Cáncer de la fundación Northwestern H Foundation Cancer Research. La universidad está llevando a cabo la protección de patentes para la propiedad intelectual y está buscando socios de comercialización para ayudar a llevar la tecnología a mercado.