Un equipo de investigadores del Hospital Brigham y de la Mujer en Massachussets (Estados Unidos) ha desarrollado un nuevo dispositivo que podría algún día tener amplios usos terapéuticos y de diagnóstico para la detección y captura de los tipos de células raras, como las células cancerosas, las células fetales, virus y bacterias.
El mecanismo se inspira en los apéndices largos y elegantes de criaturas marinas, como las medusas y pepinos de mar. Los autores del estudio, publicado en la revista «Proceedings» de la Academia Nacional de las Ciencias, han desarrollado un aparto que se inspira en los tentáculos pegajosos que utilizan las medusas para capturar el minúsculo alimento que fluye en el agua.
En concreto, diseñaron un chip que utiliza una red de ADN tridimensional formado por largas cadenas de ADN con secuencias repetitivas que, como los tentáculos de la medusa, puede detectar, unir y capturar ciertas moléculas.
Dirigidos por Jeffrey Karp, de la División BWH de Ingeniería Biomédica del Departamento de Medicina del Hospital Brigham y de Mujeres, y Karnik Rohit, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el equipo creó el chip usando microfluidos y métodos que les permitieron replicar rápidamente hebras largas de ADN con múltiples sitios dirigidos que pueden unirse a las células cancerosas, pero también personalizar las características, tales como la longitud y la secuencia de ADN que les permitan orientar diversos tipos de células.
Karp y su equipo probaron el chip usando una secuencia de ADN que tenía una afinidad específica a una proteína de la superficie celular que se encuentra abundantemente en células cancerosas humanas. Los investigadores diseñaron el dispositivo para la captura eficiente de una mayor cantidad de células cancerosas a partir de muestras de sangre entera de pacientes con caudales mucho mayores, en comparación con otros métodos que utilizan cadenas más cortas de ADN o anticuerpos.
«El chip que hemos desarrollado es altamente sensible. Desde tan sólo una pequeña cantidad de sangre, éste puede detectar y capturar la pequeña población de células cancerígenas responsables de la recaída del cáncer», dijo Zhao Weian, investigador postdoctoral del laboratorio Karp de la Universidad de California.
Además, se puede encontrar aplicación de este dispositivo para aislar las células que se desprenden de los tumores sólidos y los viajes a través de la corriente sanguínea.
«Nuestro dispositivo tiene el potencial para capturar estas células en el acto con su 'tentáculos' antes de que se pueda sembrar un nuevo tumor en un órgano distante (metástasis)»,
añade Karp.
Además, a diferencia de otros métodos, el dispositivo fue capaz de mantener una alta pureza de las células capturadas que fácilmente podrían ser liberadas y se cultivaron en el laboratorio.
«Al aislar las células tumorales circulantes antes y después de la primera ronda de quimioterapia, podemos determinar por qué ciertas células son resistentes a la quimioterapia y utilizar las células aisladas para tratamientos personalizados que podrían aumentar la eficacia y prevenir la recaída del cáncer»,
concluyó.
