Dispositivo microfluídico evalúa adherencia de células tumorales para predecir propagación del cáncer

El carcinoma ductal in situ (CDIS), un tipo de cáncer de mama en etapa temprana, a menudo se denomina cáncer de mama en etapa cero. En muchos casos, permanece inofensivo y no se propaga más allá de los conductos lácteos donde se origina. Sin embargo, en algunos casos, el CDIS progresa hacia un cáncer de mama invasivo, que puede llegar a ser mortal. A pesar de años de investigación, determinar qué casos requieren un tratamiento agresivo y cuáles pueden controlarse de manera segura sigue siendo difícil. Las decisiones clínicas sobre el tratamiento generalmente dependen del tamaño y el grado de la lesión del CDIS, pero estos factores no siempre predicen de manera confiable el comportamiento del cáncer. Identificar una mejor manera de predecir qué casos es probable que se vuelvan más agresivos podría mejorar significativamente las estrategias de tratamiento. Ahora, los investigadores han descubierto un método potencial para predecir la probabilidad de propagación del cáncer mediante la evaluación de la "adherencia" de las células tumorales. Este avance, hecho posible gracias a un dispositivo microfluídico especialmente diseñado, podría ayudar a los médicos a identificar pacientes de alto riesgo y adaptar sus planes de tratamiento de manera más efectiva.

El innovador dispositivo, desarrollado por científicos de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA), funciona empujando las células tumorales a través de cámaras llenas de líquido y clasificándolas en función de lo bien que se adhieren a las paredes de las cámaras. En pruebas con células tumorales recogidas de pacientes con distintos estadios de cáncer de mama, los investigadores identificaron un patrón distintivo: las células de pacientes con cánceres más agresivos eran menos pegajosas (débilmente adherentes), mientras que las células de pacientes con cánceres menos agresivos eran más pegajosas (fuertemente adherentes). Las investigaciones anteriores del equipo ya habían demostrado que las células cancerosas con una adhesión débil tienen más probabilidades de migrar e invadir los tejidos circundantes, en comparación con las células con una adhesión más fuerte. Al probar este concepto en muestras de tumores de pacientes, el equipo avanzó en su trabajo, demostrando que la fuerza de adhesión de las células tumorales varía y que esta característica podría ayudar a predecir si el cáncer de un paciente se propagará.

El dispositivo, del tamaño de una ficha, consta de cámaras microfluídicas recubiertas de proteínas adhesivas que se encuentran en el tejido mamario, como la fibronectina. Cuando las células tumorales se introducen en las cámaras, se adhieren al recubrimiento de fibronectina. Luego, las células se someten a un esfuerzo cortante creciente a medida que el fluido fluye a través de las cámaras. Al observar dónde se desprenden las células bajo niveles de estrés específicos, los investigadores las clasifican como débilmente o fuertemente adherentes. En su estudio más reciente, el equipo utilizó este dispositivo para examinar la adhesión celular en muestras de DCIS. El dispositivo se probó en un ensayo iniciado por investigadores con muestras de 16 pacientes, incluido tejido mamario normal, tumores DCIS y tumores de cáncer de mama agresivos de pacientes con carcinomas ductales y lobulillares invasivos. Los resultados, publicados en Cell Reports, revelaron que las muestras de cáncer de mama agresivo contenían células débilmente adherentes, mientras que las muestras de tejido mamario normal contenían células fuertemente adherentes. Las muestras de DCIS mostraron niveles intermedios de adhesión, pero hubo una variabilidad significativa entre las pacientes. En el futuro, el equipo planea monitorear a las pacientes con DCIS durante los próximos cinco años para evaluar si la fuerza de adhesión se correlaciona con la progresión metastásica. Si su hipótesis resulta correcta, este dispositivo podría proporcionar a los oncólogos una herramienta poderosa para fundamentar las decisiones de tratamiento, recomendando potencialmente tratamientos más agresivos para las pacientes con tumores que muestran una adhesión celular débil.

“En este momento, no tenemos una forma confiable de identificar qué pacientes con DCIS corren el riesgo de desarrollar un cáncer de mama más agresivo. Nuestro dispositivo podría cambiar eso”, dijo el autor principal del estudio, Adam Engler, profesor del Departamento de Bioingeniería Shu Chien-Gene Lay en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego. “Nuestra esperanza es que este dispositivo nos permita identificar prospectivamente a las personas con mayor riesgo, para que podamos intervenir antes de que se produzca la metástasis”.