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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Un cablecito magnético para atrapar células tumorales en la sangre.

Cable magnético y cáncer -Cierta ciencia -  CienciaEs.com

Para los científicos que se dedican al tratamiento del cáncer, lo más importante y lo que mejor los equipa para lograr un número mayor de logros es la detección temprana de los tumores. Si se consigue agarrarlos en sus estados iniciales, mas altas las posibilidades de neutralizar y eliminar las células cancerosas. Lo que vuelve complicado y difícil los tratamientos es toparse con la metástasis, pues ya ha habido invasión a otros tejidos diferentes al del tumor original, y ensombrece el panorama porque cada nuevo foco de cáncer tiene un repertorio nuevo de mutaciones, aumentando la complejidad del tratamiento a aplicar.

Un cable magnético que permite capturar las células tumorales que andan rodando por la sangre, escasas y difíciles de pescar, se presenta como una asombrosa posibilidad para la detección temprana del cáncer. El estudio lo realizaron investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.

El cable, que se introduce en una vena, atrae a unas nanopartículas que, a través de la ingeniería genética, se han diseñado para que brillen cuando encuentran células tumorales que andan por ahí flotando en el torrente sanguíneo y que se han desprendido de un tumor en algún lugar del cuerpo. Esas células magnetizadas serán atraídas por el cable y se pegarán a él al igual que el imán de los adornos que se ponen en el refrigerador.

Esta técnica les permite a los médicos evaluar incluso la respuesta a los tratamientos: si la terapia está funcionando, los niveles de las células tumorales en la sangre aumentarán pues a medida que esas células mueren se desprenden del tumor.

La técnica, usada hasta ahora sólo en cerditos, atrae entre 10 a 80 veces más células tumorales que los métodos de detección usados, volviéndola una potente herramienta para la detección del cáncer en sus inicios.

Sam Gambhir, profesor de radiología y director del Canary Center para la Detección Temprana del Cáncer en Stanford explica que el cable por ahora está dirigido a la detección del cáncer pero podría ampliarse su uso.

“Podría ser de utilidad en cualquier otra enfermedad en la que hay células o moléculas de interés en la sangre. Por ejemplo, digamos si se busca una infección bacteriana, ADN circulando o células raras responsables de una inflamación, el cable y las nanopartículas podrán aumentar la señal y con ello la posibilidad de detectar la enfermedad”.

¿Pero qué necesidad hay del cable, si bastaría con tomar una muestra de sangre y estudiarla para detectar la presencia de células anormales? De manera hipotética sí, pero las células tumorales circulando en la sangre son más bien pocas y con una toma de sangre sólo se usan unos pocos mililitros del total de los cinco litros que circulan en los humanos adultos.

“Estas células tumorales circulando son tan pocas que en una toma de sangre si acaso se logra encontrar una. Sería como buscar un grano de arena en una bañera, llenando unos pocos vasos de agua; al final, nada”, dice Gambhir.

Ahí es donde el cable marca la enorme diferencia. Con una longitud similar a la del dedo índice y el grosor de un clip, para trabajar él necesita que las células tumorales que circulan en la sangre estén magnetizadas con nanopartículas. Esas nanopartículas contienen un anticuerpo que las reconoce. Una vez que las células tumorales y las nanopartículas se encuentran, el cable magnetizado las atrae y las adhiere a sus paredes, momento en el que puede recuperarse para analizar las células que ha atrapado.

Gambhir y su equipo esperan la aprobación de la FDA para probar el cable en humanos. Mientras tanto, las pruebas del cable introducido en una vena cercana al oído en los cerdos, que tiene una gran similitud con las venas del brazo en humanos., han sido muy exitosas. Cuando se comparó la cantidad de células cancerosas recogidas usando el cable con la que resulta de usar métodos convencionales, la diferencia fue tremenda, entre 500 a 5000 células tumorales más.

“Estimamos que se necesitarían cerca de 80 tubos de sangre para llegar a ese número, que el cable logra en 20 minutos. Y por supuesto, es impensable retirar toda esa sangre, que equivale a medio litro. Por eso tenemos tantas esperanzas puestas en nuestro método”.

Como el cable es flexible, Gambhir dice que podría usarse para obtener información genética de tumores que se encuentran en lugares donde una biopsia sería casi imposible, o proveer información sobre la eficacia de tratamientos del cáncer. Eventualmente y lo que sería fabuloso es que el cable magnético podría empezar a cambiar y mejorar para llegar a ser él mismo un tratamiento.

“Si logramos que se vuelva tan bueno absorbiendo células tumorales, se podría pensar en dejarlo por períodos más largos de tiempo en el cuerpo. Así actuaría como una suerte de filtro que atraparía a las células cancerosas impidiéndoles viajar y colonizar otros lugares del cuerpo”, dice Gambhir.

Ahora él y sus colaboradores trabajan en poner a punto la técnica para humanos, algo que implica conseguir la aprobación para las nanopartículas. Su laboratorio está realizando estudios de toxicidad en ratones, centrando su atención en lo que pasa con los restos de las nanopartículas que no se unen. Hasta ahora no han detectado signos de toxicidad, y además observaron que los restos se descomponen en el curso de unas pocas semanas.

Gambhir también está pensando en usar nanopartículas que ya hayan sido aprobadas por la FDA para adecuarlas a su uso con el cable. Una vez la tecnología se apruebe para usarlo en humanos, el objetivo mayor es convertirla en una herramienta múltiple y de uso prologado para los tumores, que potencie la detección, el diagnóstico, el tratamiento y la evaluación de las terapias usadas.

Este maravilloso y más que asombroso trabajo es un ejemplo del enfoque de Stanford en lo que es la salud de precisión, que consiste en prevenir la enfermedad anticipándose a ella en las personas sanas y diagnosticar y tratar la enfermedad en quienes ya la sufren.

Referencia:
Ophir Vermesh O., et al. An intravascular magnetic wire for the high-throughput retrieval of circulating tumour cells in vivo. Nature Biomedical Engineering, 2018

JOSEFINA CANO
Ph.D. Genética Molecular

Más información en el Blog Cierta Ciencia

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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