El dispositivo permite a los investigadores imitar el entorno dentro del cuerpo para detectar mejores medicamentos para la detección del cáncer. Crédito:Universidad de Kyoto / Laboratorio Yokokawa
Los investigadores de la Universidad de Kyoto han desarrollado un nuevo dispositivo de 'tumor en un chip' que puede imitar mejor el entorno dentro del cuerpo. allanando el camino para una mejor detección de posibles medicamentos contra el cáncer.
El camino hacia el descubrimiento de fármacos nunca es fácil. Los científicos y los médicos pueden analizar decenas de miles de compuestos potenciales durante años para encontrar un puñado de candidatos viables. sólo para que fracasen a nivel clínico.
"Los compuestos potenciales se prueban utilizando modelos animales y células cultivadas en un plato. Sin embargo, esos resultados con frecuencia no se transfieren a la biología humana, "explica el primer autor Yuji Nashimoto, ex miembro de la Escuela de Graduados de Ingeniería, y ahora en la Universidad de Tohoku. "Es más, las células en un plato carecen de la estructura tridimensional y los vasos sanguíneos, o vasculatura, que lo mantienen vivo. Entonces, se nos ocurrió un plan para construir un dispositivo que resuelva estos problemas ".
El dispositivo, reportado en la revista Biomateriales , es del tamaño de una moneda con un hueco de 1 mm en el centro. Este pozo está flanqueado por una serie de 'micropostes' de 100 μm. La idea es que se coloque un cultivo tridimensional de células tumorales en el pocillo del medio, y luego las células que construyen vasos sanguíneos se colocan a lo largo de los micropostes. Durante unos días, los vasos crecen y se adhieren al cultivo.
La ficha junto a una moneda japonesa estándar de 100 yenes. Crédito:Universidad de Kyoto / Laboratorio Yokokawa
"Esta 'vasculatura perfundible' nos permite administrar nutrientes y medicamentos en el sistema para imitar el entorno del cuerpo, ", continúa Nashimoto. Esto nos permite tener una imagen más clara de la eficacia de los compuestos para el tratamiento del cáncer".
Esta perfusión mantuvo significativamente las células tumorales saludables al mantener la proliferación celular alta y la muerte celular baja. Luego se realizó un ensayo de fármaco y el equipo administró un fármaco antitumoral en dosis bajas. Curiosamente, el fármaco fue más eficaz en condiciones estáticas en comparación con cuando los nutrientes fluían a través de las células tumorales.
A diferencia de, los efectos de la droga se volvieron más potentes cuando se abrió el flujo y se aumentó la dosis. Ryuji Yokokawa, quien lidera el equipo, explica que los resultados inesperados demuestran que debemos considerar el equilibrio entre la proliferación de células tumorales y la eficacia del fármaco en condiciones de flujo.
"Nuestra hipótesis es que, en dosis bajas, el beneficio del flujo de nutrientes es mayor que el efecto del fármaco antitumoral. Demuestra la importancia del flujo sanguíneo en la vasculatura cuando se realizan pruebas de detección de fármacos".
Concluye, "Debido a su tamaño y utilidad, Esperamos que el nuevo dispositivo pueda acelerar las pruebas de la innumerable cantidad de posibles nuevos medicamentos. Si bien quedan muchas preguntas, estamos felices de haber desarrollado este dispositivo y de haber demostrado que el cultivo celular perfundido tridimensional es vital para el siguiente paso en el descubrimiento de fármacos ".
