El equipo de investigación biomédica de Akay Lab de la Universidad de Houston informa sobre una mejora en un chip microfluídico de cáncer de cerebro desarrollado previamente en su laboratorio. El nuevo chip permite la administración simultánea de múltiples fármacos, y una prueba paralela masiva de respuesta a medicamentos para pacientes con glioblastoma (GBM), el tumor cerebral maligno más común, representando el 50% de todos los casos. Los pacientes con GBM tienen una tasa de supervivencia a cinco años de sólo el 5,6%.

"El nuevo chip genera esferoides tumorales, o racimos, y proporciona evaluaciones a gran escala sobre la respuesta de estas células tumorales GBM a diversas concentraciones y combinaciones de fármacos. Esta plataforma podría optimizar el uso de muestras de tumores raros derivadas de pacientes con GBM para proporcionar información valiosa sobre el crecimiento del tumor y las respuestas a las terapias con medicamentos. "informa Metin Akay, John S. Dunn Catedrático de Ingeniería Biomédica y jefe de departamento. El artículo se publica en el número inaugural de la Ingeniería IEEE en Medicina y Biología Revista Abierta de Ingeniería en Medicina y Biología de la Sociedad.

La capacidad de evaluar rápidamente la efectividad de un medicamento contra el cáncer sería una mejora notable con respecto a los protocolos típicos del cáncer en los que se administran medicamentos de quimioterapia. luego probado durante varios meses, y un paciente cambia a otro medicamento si el primero no es efectivo. El nuevo dispositivo puede determinar la combinación óptima de medicamentos en tan solo dos semanas. "Cuando podemos decirle al médico que el paciente necesita una combinación de medicamentos y la proporción exacta de cada uno, esto es medicina de precisión ".

El equipo de Akay toma un fragmento de una biopsia de tumor, lo cultiva y lo pone en el chip. Luego, agregan medicamentos de quimioterapia a las microválvulas del chip para determinar la mejor combinación de medicamentos, y la proporción específica, que mata la mayoría de las células tumorales.

El equipo cultivó esferoides tumorales tridimensionales, o racimos, de líneas celulares GBM, así como células GBM derivadas de pacientes in vitro e investigó el efecto de la combinación de temozolomida y un inhibidor del factor nuclear κB sobre el crecimiento tumoral.

"Nuestro estudio reveló que estos medicamentos tienen efectos sinérgicos en la inhibición de la formación de esferoides cuando se usan en combinación, y sugiere que este chip de cáncer de cerebro permite a gran escala, Detección de fármacos de bajo costo y eficaz en muestras para tumores cancerosos tridimensionales. in vitro . Más lejos, esta plataforma podría aplicarse a estudios de detección de drogas relacionados con la ingeniería de tejidos, ", dijo la profesora asistente Yasmine Akay. A ella se unen en el equipo la profesora asistente de investigación Naze Gul Avci y el becario postdoctoral Hui Xia. Las muestras de tejido fueron proporcionadas por el colaborador del proyecto Jay-Jiguang Zhu, MARYLAND, director, Neuro Oncología, Escuela de Medicina McGovern en UT Health.

Para minimizar cualquier pérdida de muestra in vitro , el equipo mejoró su sistema de chips de cáncer de cerebro existente al agregar una capa adicional de distribución de flujo laminar, lo que reduce la pérdida de muestra durante la siembra de células y evita que se escapen los esferoides. Esto permite que los esferoides se formen uniformemente en todo el chip para realizar pruebas de drogas consistentes entre cada esferoide.