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  • Comprender cómo se propaga el cáncer:la técnica de monitorización unicelular de nanotecnología podría aportar conocimientos

    Remy Elbez, un estudiante de doctorado en física aplicada, toma una muestra de una solución que contiene células de cáncer de cuello uterino magnetizadas. Colocará varias gotas de la solución en un campo magnético especial. Luego, después de colocar todo el aparato bajo un microscopio, puede ver las células girar en una pantalla y determinar su forma y estado a partir de sus velocidades de rotación. Esta nueva técnica podría ayudar a los médicos a comprender el proceso de metástasis del cáncer. Foto de Nicole Casal Moore

    (PhysOrg.com) - Una técnica que permite a los investigadores monitorear células cancerosas individuales en tiempo real mientras flotan en líquido podría ayudar a los médicos a estudiar las células tumorales separables que causan metástasis. La metástasis es el proceso de propagación de la enfermedad por el cuerpo.

    El enfoque, desarrollado en la Universidad de Michigan, también podría allanar el camino para nuevos tipos de terapias dirigidas que van más allá de la medicina personalizada, dicen los investigadores.

    "Buscamos un tratamiento individualizado, no solo a la persona, pero a la celda, "dijo Remy Elbez, estudiante de doctorado en física aplicada. Es coautor de un artículo sobre el trabajo publicado el 13 de diciembre en Más uno .

    En años recientes, Los investigadores han llegado a comprender que no todas las células de un tumor canceroso comparten el mismo código genético. Esto significa que algunos son más difíciles de matar que otros. Y las técnicas que permiten el estudio unicelular están en demanda. Los enfoques que procesan muchas células a la vez no son tan útiles para los investigadores que quieren mirar, por ejemplo, en una pequeña cantidad de células que un medicamento contra el cáncer en particular dejó vivas.

    Un tipo de célula cancerosa particularmente peligrosa sobre la que los científicos quieren saber más es la célula tumoral circulante. Estas células se han separado del tumor original y han salido al torrente sanguíneo para invadir tejidos distantes. Los científicos saben que son diferentes de las células que permanecen quietas. No se dividen rápidamente por ejemplo. Al mismo tiempo, son difíciles de estudiar por varias razones. Son difíciles de encontrar porque solo constituyen menos de uno en un billón de glóbulos. Y operan en movimiento por lo que apisonarlos en una placa de Petri no revela su verdadera naturaleza.

    "En nuestra suspensión, las células pueden fluir libremente y comportarse de forma más parecida a como lo hacen en el cuerpo, "dijo Raoul Kopelman, el Profesor Distinguido de Química de la Universidad Richard Smalley, Física y Física Aplicada, y profesor de ingeniería biomédica y biofísica.

    "Esta es una técnica completamente nueva para monitorear los procesos de crecimiento y muerte de una sola célula en tiempo real en una suspensión".

    Una mejor comprensión de las células tumorales circulantes podría conducir algún día a terapias que se centren en ellas, y ayudar a evitar que el cáncer se propague más allá de su sitio inicial, dicen los investigadores. Eso podría alargar la vida de los pacientes.

    "Son las consecuencias de la metástasis las que conducen a la muerte de la mayoría de los pacientes con cáncer, "dijo Kenneth Pienta, MARYLAND., profesor de medicina interna y urología que estudia la metástasis del cáncer.

    Su enfoque utiliza imanes para rotar las células cancerosas de una manera que permite que su velocidad de giro revele su forma y estado. Un crecimiento, la división o la muerte celular gira más lentamente en el sistema de los investigadores. Para demostrar que su técnica funciona, incrustaron células de cáncer de cuello uterino con nanopartículas magnéticas disponibles comercialmente en una solución. Luego colocaron la solución en un campo magnético que gira lo suficientemente rápido como para lograr una tasa de rotación asincrónica. Debido a la rotación asincrónica, las células se ven más afectadas por el arrastre y cuanto más grandes, las células que mueren o se dividen giran mucho más lentamente, y con patrones específicos.

    "Por primera vez, permitimos que la propia celda sea el sensor. Puede decirnos cuando está muriendo ", Dijo Elbez." Otros métodos, como los tintes fluorescentes, se basan en pruebas indirectas ".

    El nuevo sistema podría hacer avanzar las pruebas de drogas, dicen los investigadores. Podría permitir a los científicos concentrarse en las células más resistentes.

    También podría allanar el camino para un tratamiento del cáncer más personalizado. En esencia, Se podrían realizar mini ensayos de fármacos en una pequeña muestra de células tumorales antes de someter a los pacientes a rondas de quimioterapia que pueden funcionar o no.

    "Los tratamientos personalizados contra el cáncer permiten tratar al paciente adecuado en el momento adecuado con el medicamento adecuado, "Dijo Pienta." Más importante aún, puede evitar el tratamiento con el medicamento incorrecto, lo que no beneficia al paciente y desperdicia dinero ".


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