Cable especial magnetizado podría usarse para detectar células cancerosas flotando en la sangre

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Un cable magnetizado podría usarse para detectar cáncer en personas.

Científicos de Stanford utilizaron el cable para capturar células tumorales flotantes en la sangre, una técnica que pronto podría usarse en humanos para producir un diagnóstico de cáncer más temprano.

Un cable magnético utilizado para atrapar células tumorales escasas y difíciles de captura podría ser una táctica rápida y efectiva para la detección precoz del cáncer, según un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

El cable, que se enhebra en una vena, atrae nanopartículas magnéticas especiales diseñadas para deslizarse sobre las células tumorales que pueden estar vagando por el torrente sanguíneo si tiene un tumor en algún lugar de tu cuerpo.

Con estas células tumorales esencialmente magnetizadas, el cable puede atraer a las células fuera del torrente sanguíneo usando la misma fuerza que sostiene las fotos familiares en su refrigerador.

La técnica, que hasta ahora solo se ha utilizado en cerdos, atrae de 10 a 80 veces más células tumorales que los actuales métodos de detección de cáncer basados en sangre, lo que la convierte en una herramienta potente para detectar la enfermedad tempranamente.

La técnica podría incluso ayudar a los médicos a evaluar la respuesta de un paciente a tratamientos oncológicos particulares: si la terapia funciona, los niveles de células tumorales en la sangre deberían aumentar a medida que las células mueren y se separan del tumor y caen a medida que el tumor se encoge.

Por ahora, Sanjiv “Sam” Gambhir, MD, PhD, profesor y director de radiología y director del Centro Canario en Stanford para la detección temprana del cáncer, se centra en el cable como un método de detección del cáncer, pero su alcance podría ser mucho más amplio .

“Podría ser útil en cualquier otra enfermedad en la que haya células o moléculas de interés en la sangre”, dijo Gambhir, quien desarrolló el cable con la ayuda de sus colegas.

“Por ejemplo, digamos que está buscando una infección bacteriana, ADN tumoral circulante o células raras que son responsables de la inflamación.

En cualquiera de estos escenarios, el cable y las nanopartículas ayudan a enriquecer la señal y, por lo tanto, detectan la enfermedad o infección”.

El estudio fue publicado en Nature Biomedical Engineering.

Gambhir es el autor principal. Erudito postdoctoral Ophir Vermesh, MD, PhD; residente de cirugía Tianjia Jessie Ge, MD y el estudiante de doctorado MD Amin Aalipour comparten autoría principal.

Las células que se desprenden del tumor y recorren libremente el torrente sanguíneo, también conocidas como células tumorales circulantes, pueden servir como biomarcadores del cáncer, lo que indica la presencia de la enfermedad.

¿Por qué entonces, podría preguntarse, necesitaría una forma completamente nueva de capturar células que se mueven en la sangre?

¿No podría un simple derrame de sangre extraer las mismas células tumorales flotantes?

Hipotéticamente, sí, pero las células tumorales circulantes son a menudo escasas, y un análisis de sangre solo muestra unos pocos mililitros del volumen total de sangre, que en los humanos adultos es de aproximadamente 5 litros.

“Estas células tumorales circulantes son tan pocas que si solo toma una muestra de sangre regular, es probable que esas probetas ni siquiera tengan una sola célula tumoral circulante”, dijo Gambhir, Profesor de Investigación Clínica en Investigación del Cáncer.

Sería como buscar un grano de arena en una bañera, pero solo sacando unas cuantas tazas de agua.

Para que el cable, que es aproximadamente de la longitud de su dedo meñique y el grosor de un clip para papel, funcione, las células tumorales circulantes deben magnetizarse efectivamente con nanopartículas.
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Las nanopartículas contienen un anticuerpo que se adhiere a las células tumorales circulantes.

Una vez que la célula tumoral flotante y la nanopartícula están enganchadas, la célula sujeta el pequeño imán, y cuando el complejo célula-imán fluye más allá del cable, la fuerza magnética lo obliga a desviarse de su trayectoria normal en el torrente sanguíneo y a adherirse al cable.

Luego, el cable se retira de la vena y las células se eliminan para su análisis.

Gambhir y su equipo todavía tienen que probar el cable en personas, ya que aún tienen que solicitar la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos, pero lo han probado con éxito en cerdos, colocando el dispositivo en una vena cerca de la oreja del cerdo.

Esa veta es bastante similar a las venas en el brazo humano.

Cuando se compara con una muestra de sangre de 5 mililitros, el cable magnético extrae 10-80 veces más células cancerosas; en comparación con un método de detección basado en un cable diferente, disponible comercialmente, el cable recogió entre 500 y 5,000 células tumorales adicionales.

“Estimamos que tomaría unos 80 tubos de sangre para que coincida con lo que el cable puede muestrear en 20 minutos”, dijo Gambhir.

Por supuesto, continuó, no es práctico eliminar 80 tubos de prueba de sangre de una persona; eso es más que medio litro.

“Entonces, esperamos que este enfoque enriquezca nuestra capacidad de detección y nos dé una mejor idea de cuán poco frecuentes son estas células tumorales circulantes, y qué tan temprano existen una vez que el cáncer está presente”.

Gambhir dijo que la técnica también podría usarse para recopilar información genética sobre tumores ubicados en lugares difíciles de biopsiar o para proporcionar información sobre la eficacia de los tratamientos contra el cáncer.

Quizás lo más intrigante es que el cable magnético puede incluso evolucionar para convertirse en un tratamiento en sí mismo.

“Si podemos lograr que esto sea realmente bueno para absorber las células cancerosas, podría considerarse una aplicación en la que deje el cable a más largo plazo”, dijo Gambhir.

“De esa manera, casi actúa como un filtro que atrapa las células cancerosas y evita que se propaguen a otras partes del cuerpo”.

Ahora, Gambhir está trabajando para preparar la técnica para humanos, que implica la aprobación de las nanopartículas.

Su laboratorio está llevando a cabo estudios de toxicidad en ratones, prestando especial atención a lo que sucede con las nanopartículas sobrantes que no se unen.

Hasta el momento, no hay signos de toxicidad, y los extras se descomponen en el transcurso de unas semanas, dijo.

Gambhir también está estudiando nanopartículas que ya están aprobadas por la FDA, trabajando para ajustarlas para su uso con el cable.

Una vez aprobado para humanos, el objetivo es desarrollar la tecnología en una herramienta múltiple que impulsará la detección, el diagnóstico, el tratamiento y la evaluación de la terapia contra el cáncer.

Fuente: Stanford