La metástasis es la principal causa de muerte en el cáncer, y se produce cuando una célula abandona el tumor primario, pasa al torrente sanguíneo y al sistema linfático y llega a órganos distantes. La recogida no invasiva de estas células tumorales circulantes es fundamental para el estudio de la biología celular, el diagnóstico y el pronóstico en la investigación del cáncer, y el desarrollo de fármacos. Normalmente, la concentración de células cancerígenas que se encuentran en sangre es muy pequeña respecto a otros tipos de células, y los métodos tradicionales para recogerlas de una manera viable son arduos.

“Hemos querido conseguir un dispositivo capaz de concentrar células cancerígenas para poder detectar su concentración”, explica Janire Sáez, investigadora Ikerbasque de Microfluidics Cluster de la UPV/EHU. Los biosensores (dispositivos para la medición de parámetros biológicos o químicos que contienen un componente de naturaleza biológica) desarrollados hasta ahora para ello dañan las células durante los procesos de captura y liberación, y, en ese sentido, el grupo de Microfluidics Cluster ha combinado materiales inteligentes con el área de la bioelectrónica (que se ocupa de la aplicación de semiconductores basados en carbono) para poder medir la captura y la liberación de células cancerígenas.

El procedimiento ha sido detallado en un capítulo del libro titulado Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis, dirigido a la comunidad científica, que explora los últimos avances en tecnologías de microfluidos para el diagnóstico y la monitorización del cáncer. El libro constituye una guía ideal para la construcción en el laboratorio de dispositivos microfluídicos específicamente desarrollados para el diagnóstico del cáncer y para promover el desarrollo de nuevos y mejores dispositivos de diagnóstico. Según explica la investigadora Ikerbasque, “mostramos un dispositivo bioelectrónico formado por electrodos de oro microfabricados recubiertos con un polímero inteligente (que reacciona a los cambios de temperatura) que permite la captura y liberación no invasiva de células tumorales circulantes y la monitorización eléctrica y óptica simultánea de todo el proceso”.

Primeros pasos para un gran avance

“Nuestros ensayos fueron realizados en medios de cultivo; no utilizamos muestras reales de pacientes, sino células comerciales sostenidas en un cultivo celular. Comprobamos que usando nuestro dispositivo éramos capaces de capturarlas y liberarlas”, explica la investigadora. Ahora, trabajan para adaptar el polímero específicamente para diferentes tipos de células”. El dispositivo “es fruto de una colaboración con un grupo la Universidad de Cambridge, con el que seguimos colaborando, donde actualmente está siendo aplicado con muestras de pacientes de cáncer de esófago. A través de este dispositivo, selectivamente, se están reconcentrando las células cancerígenas para poder detectar su concentración”, señala Sáez.

La investigadora remarca que se trata de “los primeros pasos para desarrollar plataformas para el cribado del cáncer. Puede ser un buen avance porque en general son tecnologías de bajo coste y se pueden fabricar de manera masiva. La idea es utilizar este tipo de tecnologías para el diagnóstico precoz del cáncer”.

Actualmente, el Microfluidics Cluster está focalizando sus estudios en el desarrollo de “estructuras micrométricas para este tipo de dispositivos bioelectrónicos. Además, estamos desarrollando sistemas en 3D, para crear sistemas ‘órgano en un chip’ (sistemas biomiméticos que simulan órganos del cuerpo humano)”, concluye.

Información complementaria

La investigadora Ikerbaque Janire Sáez imparte la temática de Ingeniería de tejidos a estudiantes de Bioquímica y Biotecnología.