Cómo funciona el dispositivo manual del MIT que busca multiplicar las posibilidades de supervivencia frente al cáncer de ovario
La novedosa tecnología microfluídica desarrollada por investigadores estadounidenses extrae muestras microscópicas mediante la fuerza de fluidos, lo que facilita hallazgos precoces y la creación de terapias personalizadas sin dañar tejidos circundantes
El Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrolló un dispositivo manual que extrae células vivas de zonas precisas de tejido para buscar señales tempranas de cáncer ovárico y de otros tumores, sin dañar la muestra que luego debe analizarse en patología. La técnica, presentada en la revista científica Device, también permitiría cultivar esas células y probar tratamientos personalizados, informó MIT News, el portal de noticias del instituto.
La herramienta regula la tensión de cizallamiento —fuerza que un fluido ejerce en dirección paralela sobre una superficie, que tiende a desplazar sus capas— que actúa sobre el tejido, una variable que cambia según el tipo celular. Algunas células de cáncer de próstata se desprenden con 1 pascal de tensión, mientras que en células de cáncer óseo solo se liberan unas pocas incluso con 5 pascales.
El diagnóstico temprano es determinante en el cáncer de ovario: la supervivencia a cinco años puede superar el 90 % cuando la enfermedad se detecta en fases iniciales, pero cae a menos de la mitad en los estadios tres y cuatro (los más avanzados). El problema es especialmente complejo porque las lesiones precursoras —células anómalas que anteceden al tumor— pueden ser microscópicas y difíciles de obtener.
Hace unos 20 años, investigadores identificaron que numerosos casos de cáncer de ovario seroso de alto grado, el tipo más frecuente, se originan en las trompas de Falopio. Ese hallazgo impulsó la búsqueda de mejores formas de estudiar las células de esas zonas.
El nuevo dispositivo consiste en un canal microfluídico —de dimensiones microscópicas— impreso en 3D que se sella al tejido mediante vacío. Una jeringa genera el vacío que lo mantiene adherido a la superficie, mientras que una segunda impulsa líquido a través del canal. Ese flujo aplica una fuerza de cizallamiento paralela al tejido que desprende células vivas de forma precisa y localizada.
“Queríamos recolectar células vivas de regiones específicas de la trompa de Falopio y dejar intacto el tejido circundante”, explicó Kripa Varanasi, profesor de Ingeniería Mecánica del MIT y autor sénior del estudio. “Una vez que tenemos estas células vivas, podemos hacer muchas cosas con ellas: utilizarlas para diagnóstico, cultivarlas como organoides [estructuras celulares que replican en miniatura el comportamiento de un órgano] y construir modelos vivos de enfermedad”.
El investigador añadió que esos modelos podrían mostrar cómo responden las células de cada paciente a distintos tratamientos. El objetivo final es contribuir al desarrollo de medicamentos adaptados a las características biológicas individuales.
El procedimiento tradicional comienza con la colocación de las trompas extirpadas quirúrgicamente en un conservante químico y el corte posterior del tejido en secciones. Aunque ese método mantiene la estructura de la muestra, las células dejan de estar vivas y no pueden crecer en cultivo; después, un patólogo busca zonas cancerosas o precancerosas bajo el microscopio.
“Es un proceso muy lento y destructivo para las células”, señaló Varanasi. “Queríamos incorporar nuevas capacidades a la patología, para no solo ver cómo lucen estas células, sino también recolectarlas vivas y estudiar su comportamiento”.
La idea del nuevo dispositivo surgió tras visitar quirófanos de la Universidad Johns Hopkins y observar el procedimiento convencional de primera mano. “Hacemos mucho trabajo sobre interfaces fluido-superficie en mi laboratorio, y nos dimos cuenta de que podíamos usar un fluido en lugar de un bisturí o un cepillo, porque cuando se hace fluir un líquido, este aplica estrés de corte en la interfaz”, recordó Varanasi. “Pensamos que podría funcionar porque los cirujanos nos dijeron que las células en algunas ubicaciones estaban sueltas y se desprendían durante los lavados de rutina y otros procedimientos”.
Para validar el dispositivo, los investigadores trabajaron con muestras frescas de trompas de Falopio humanas. De ellas lograron recolectar células vivas y convertirlas en organoides, lo que confirmó el método con tejido humano real.
Estos organoides obtenidos permiten realizar ensayos, modelar enfermedades y, a futuro, desarrollar tratamientos personalizados. En sus experimentos, el grupo comprobó que las células extraídas con este método conservaban su viabilidad y crecían en cultivo con mayor facilidad que las separadas mediante procedimientos convencionales.
Belcher indicó que su equipo desarrolla métodos ópticos para identificar regiones sospechosas del tejido. “Poder ver primero dónde puede estar surgiendo la enfermedad y luego recolectar esas células para estudiarlas más a fondo podría ser muy poderoso”, sostuvo.
Los primeros usos previstos se concentrarán en tejidos ya extraídos del cuerpo, una vía que facilitaría la aprobación regulatoria. Más adelante, los investigadores aspiran a emplear el dispositivo para tomar muestras dentro de los pacientes, lo que podría simplificar los análisis y adelantar la detección.
