Un equipo de científicos de Houston ha presentado una nueva técnica que utiliza nanoperlas magnéticas para levitar células. permitiéndoles crecer en estructuras tridimensionales. Este salto tecnológico de la placa de Petri plana tiene el potencial de tener un impacto significativo en la investigación del cáncer. donde estudios recientes han demostrado que las células cancerosas que crecen en láminas bidimensionales no son los sistemas óptimos para estudiar posibles agentes anticancerígenos. De hecho, Las técnicas para hacer crecer células en estructuras tridimensionales podrían ahorrar millones de dólares en costos de pruebas de drogas.
Renata Pasqualini y Wadih Arap, del Centro Oncológico M.D. Anderson de la Universidad de Texas, y Thomas Killian, de la Universidad de Rice, dirigió este estudio, que fue reportado en la revista Nanotecnología de la naturaleza . El Dr. Pasqualini también es miembro del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en el Centro de Oncología y Ciencias Físicas de Houston, uno de los 12 centros financiados por el Instituto Nacional del Cáncer para fomentar el desarrollo de ideas innovadoras y nuevos campos de estudio basados en el conocimiento de las leyes y principios biológicos y físicos que definen tanto los sistemas normales como los tumorales.
La técnica tridimensional es bastante fácil de configurar de inmediato para la mayoría de los laboratorios. Utiliza nanopartículas magnéticas para levitar las células mientras se dividen y crecen. En comparación con los cultivos celulares cultivados en superficies planas, los cultivos de células tridimensionales tienden a formar tejidos que se parecen más a los del interior del cuerpo. "Hay un gran impulso en este momento para encontrar formas de hacer crecer células en tres dimensiones porque el cuerpo es tridimensional, y se espera que los cultivos que se asemejen más al tejido nativo proporcionen mejores resultados para las pruebas preclínicas de drogas, ", dijo el Dr. Killian." Si pudiera mejorar la precisión de las primeras pruebas de detección de medicamentos en solo un 10 por ciento, se estima que podría ahorrar hasta $ 100 millones por medicamento ". Para la investigación del cáncer, el "andamio invisible" creado por el campo magnético va más allá de su potencial para producir cultivos celulares que recuerdan más a los tumores reales, que en sí mismo sería un avance importante, añadió el Dr. Arap.
Para hacer que las células leviten, el equipo de investigación modificó una combinación de nanopartículas de oro y diseñó partículas virales llamadas "fagos" que se desarrolló en el laboratorio de los Dres. Arap y Pasqualini. Este "nanoshuttle" dirigido puede entregar cargas útiles a órganos o tejidos específicos.
"Un próximo paso lógico para nosotros será utilizar esta propiedad magnética adicional de manera específica para explorar posibles aplicaciones en la obtención de imágenes y el tratamiento de tumores". "Dijo el Dr. Arap.
En el estudio actual, los investigadores agregaron nanopartículas magnéticas de óxido de hierro a un gel que contiene fagos. Cuando se agregan células al gel, el fago hace que las partículas sean absorbidas por las células durante unas pocas horas. Luego, el gel se lava, y las células cargadas de nanopartículas se colocan en una placa de Petri llena de un líquido que promueve el crecimiento y la división celular. Al colocar un imán del tamaño de una moneda encima de la tapa del plato, los investigadores descubrieron que podían levantar las células del fondo del plato, concentrarlos, y déjelas crecer y dividirse mientras están suspendidas en el líquido. En un experimento clave con células de glioblastoma, los investigadores encontraron que las células cultivadas en el medio tridimensional producían proteínas similares a las producidas por los tumores de gliobastoma en ratones, mientras que las células cultivadas en dos dimensiones no mostraron esta similitud.
Este trabajo, que fue apoyado en parte por el Instituto Nacional del Cáncer, se detalla en un documento titulado, "Cultivo de tejidos tridimensional basado en la levitación celular magnética". Investigadores de Nano3D Biosciences, que ha licenciado esta tecnología para el desarrollo comercial, también participó en este estudio. Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
