Los biofísicos de UCLA han desarrollado un nuevo método para determinar rápidamente la rigidez y el tamaño de una sola célula, lo que en última instancia podría conducir a mejores tratamientos para el cáncer y otras enfermedades.

El método permite a los investigadores realizar mediciones estandarizadas de células individuales, determinar la rigidez de cada celda y asignarle un número, generalmente entre 10 y 20, 000, en una unidad de medida llamada pascales. Los pascales se pueden utilizar para cuantificar cualquier material, desde una celda hasta el caucho, madera, titanio y diamante.

"Medir células con nuestro instrumento calibrado es como medir el tiempo con un reloj estandarizado, "dijo la autora principal Amy Rowat, Profesor asociado de la UCLA de biología y fisiología integrativas. "Nuestro método se puede utilizar para obtener medidas de rigidez de cientos de células por segundo".

El método, llamada citometría de deformabilidad cuantitativa, o q-DC, utiliza un dispositivo pequeño (aproximadamente una pulgada por dos pulgadas), que está hecho de un suave, caucho flexible similar al material utilizado para lentes de contacto; tiene chips de circuito integrado, como los de las computadoras. Los investigadores utilizan partículas de gel que contienen moléculas derivadas de algas marinas, con una textura similar a la gelatina. cuya rigidez conocen, para forzar a las células a atravesar el dispositivo. Las células se aprietan a través de pequeños poros, aproximadamente 10 veces más pequeño que el ancho de un solo cabello humano. A medida que las células fluyen hacia abajo a través del dispositivo, los investigadores toman videos a miles de fotogramas por segundo, más de 100 veces más rápido que el video estándar.

Autor principal, Kendra Nyberg, estudiante de posgrado de UCLA, construyó el dispositivo y ha colocado miles de millones de células a través de él. Para esta investigación, que se publica en Revista biofísica , Rowat y Nyberg informaron sobre las células de cáncer de mama. Las células cancerosas son generalmente de dos a cinco veces menos rígidas que las células normales.

En el futuro, los médicos podrían usar el método para rastrear a un paciente a lo largo del tiempo y ver cómo un medicamento está afectando las células cancerosas del paciente, Rowat dijo. Las células tumorales pueden extraerse de la persona o tomarse de una biopsia y analizarse a través del dispositivo. que Rowat diseñó.

La investigación proporcionará a los científicos un método estandarizado para distinguir las células cancerosas de las células normales. También es probable que eventualmente permita a los médicos predecir qué tan invasiva podría ser una célula cancerosa. y qué medicamentos pueden ser más eficaces para combatir el cáncer. El método también podría ayudar a revelar qué proteínas son importantes para regular la invasión de una célula cancerosa, lo que podría ser útil porque los científicos poseen herramientas de biología molecular para bloquear proteínas particulares.

"Al usar q-DC, podemos evaluar muy rápidamente cómo los tratamientos farmacológicos específicos afectan las propiedades físicas de las células individuales, como la forma, tamaño y rigidez, y lograr calibrado, medidas cuantitativas, "dijo Rowat, miembro del Jonsson Comprehensive Cancer Center de UCLA.

Los investigadores ahora están ampliando el método para aplicarlo a otros tipos de células cancerosas. Les gustaría comprender mejor la relación entre las propiedades físicas de una célula cancerosa y la facilidad con que las células cancerosas se pueden diseminar por el cuerpo. La hipótesis de Rowat es que propiedades como la rigidez, El tamaño de la célula y la capacidad de una célula para cambiar de forma son importantes para permitir que las células cancerosas se muevan.

Rowat y Nyberg también pueden medir otros tipos de células, tales como células falciformes y glóbulos rojos (que se alteran en la diabetes).

Rowat y sus colegas informaron en Informes científicos en 2015, un método de detección llamado microfiltración paralela que utiliza información sobre las propiedades físicas de una célula para clasificar muchos tipos diferentes de células cancerosas.