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, que se publica este lunes en 'Proceedings
of the National Academy of Sciences', 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, el 'chip' 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.
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