Un equipo de ingenieros de EE. UU. ha desarrollado un prototipo de dispositivo portátil que puede recolectar células cancerosas vivas directamente de la sangre de un paciente con anticipación para ayudar a los pacientes a evitar la biopsia y tratar el cáncer de manera más efectiva.
La mayoría de las células cancerosas en el torrente sanguíneo no pueden sobrevivir, pero las que lo hacen tienen más probabilidades de desarrollar un nuevo tumor. Por lo general, estos tumores satélite, llamados metástasis, son más letales que el tumor original. Pueden liberar más de 1000 células cancerosas del torrente sanguíneo en un minuto. Esto significa que las células cancerosas capturadas en la sangre podrían brindar mejor información para la planificación del tratamiento que la biopsia convencional, explicaron los investigadores.
“Nadie quiere una biopsia. Si pudiéramos obtener suficientes células cancerosas de la sangre, podríamos usarlas para aprender sobre la biología del tumor y la atención directa del paciente. Por eso estamos haciendo esto”, dijo Daniel F. Hayes, profesor de la Universidad de Michigan.
El dispositivo portátil contiene un chip de captura de células que, según el artículo publicado en la revista Nature Communications, atrapó 3,5 veces más células cancerosas por mililitro de sangre que las muestras de extracción de sangre. El chip utiliza nanomateriales de óxido de grafeno para crear densos bosques de cadenas moleculares con anticuerpos en la punta, lo que le permite atrapar más del 80% de las células cancerosas que fluyen por la sangre. También se puede usar para hacer crecer las células cancerosas capturadas, produciendo muestras más grandes para su posterior análisis.
“Las partes más desafiantes fueron integrar todos los componentes en un solo dispositivo, asegurando que la sangre no se coagulara, que las células no bloquearan el chip y que todo el dispositivo fuera completamente estéril”, dice Tae Hyun Kim, Ph. D., quien obtuvo su doctorado en ingeniería eléctrica en Nagrath Lab y ahora es becario posdoctoral en el Instituto de Tecnología de California.
Desarrollaron protocolos para mezclar sangre con heparina, un fármaco que evita los métodos de coagulación y esterilización que eliminan las bacterias en el chip sin dañar los marcadores inmunitarios o los anticuerpos dirigidos a las células. Kim también empaquetó algunas de las bombas de grado médico más pequeñas con componentes electrónicos y un chip de captura de células cancerosas en una caja impresa en 3D.
El equipo estima que el dispositivo podría comenzar las pruebas en humanos en 3-5 años. Ayudaría a optimizar los tratamientos para el cáncer humano al permitir que los médicos vean si las células cancerosas están produciendo las moléculas que sirven como objetivos para muchos nuevos medicamentos contra el cáncer.