El cáncer de cerebro es difícil de contener y, a menudo, es resistente a los métodos de tratamiento convencionales. Predecir el comportamiento de las células tumorales requiere una mejor comprensión de su mecanismo de invasión. Ahora, investigadores de la Universidad de Fukui, Japón, han utilizado nanofibras de alta densidad que imitan el microambiente del cerebro para capturar estas células tumorales, abriendo las puertas a nuevas soluciones terapéuticas para el cáncer cerebral agresivo.

Nuestro cuerpo cura sus heridas esencialmente reemplazando las células dañadas con células nuevas. Las nuevas células a menudo migran al sitio de la lesión, un proceso conocido como migración celular. Sin embargo, la migración celular anormal también puede facilitar el transporte y la propagación de células cancerosas dentro del cuerpo. El glioblastoma multiforme (GBM) es un ejemplo de un tumor cerebral altamente invasivo que se propaga a través de la migración de las células tumorales. La frecuencia con la que tales células tumorales se propagan y crecen hace que los métodos convencionales de eliminación de tumores sean ineficaces. Además, opciones como la radioterapia y la quimioterapia son perjudiciales para las células sanas y provocan efectos adversos. Para desarrollar estrategias terapéuticas mejoradas, es necesario comprender con precisión el mecanismo de invasión de las células GBM.

Una estrategia de tratamiento alternativa en consideración implica capturar las células tumorales migratorias. Resulta que la migración celular está dictada por la estructura y la orientación de la matriz extracelular (MEC), estructuras fibrosas que rodean las células. Al diseñar estructuras similares de geometrías deseadas, es posible, por lo tanto, ejercer control sobre el proceso de migración.

Ahora, en un estudio publicado en ACS Applied Bio Materials , investigadores de la Universidad de Fukui, Japón, diseñaron una plataforma basada en nanofibras que se asemejan a la ECM para examinar su efecto en las células GBM. "Fabricamos una lámina nanofibrosa en la que la densidad de la fibra cambia gradualmente de punta a punta usando una técnica llamada 'electrospinning' y llevamos a cabo un experimento de cultivo de células tumorales cerebrales", dice el Dr. Satoshi Fujita, quien dirigió el estudio.

Los investigadores observaron distinciones claras en el movimiento celular en nanofibras de diferentes densidades. Descubrieron que las fibras más densas promovieron la formación de grupos de adherencias focales en las células que resultaron en una migración celular más lenta.

Aprovechando esta correlación negativa entre el movimiento celular y la densidad de la fibra, los investigadores pudieron controlar y dirigir la migración de las células mediante el diseño de una lámina nanofibrosa con densidades variables por etapas. Al disponer las fibras en una configuración de alta a baja densidad, pudieron restringir el movimiento de las células, ya que la mayoría de ellas fueron capturadas en las zonas de alta densidad. Por otro lado, una configuración de baja a alta densidad tuvo el efecto contrario y fomentó la migración.

Además, notaron que los espacios entre las zonas dificultaban la migración celular, lo que provocaba que las células quedaran atrapadas en las zonas de alta densidad. Esta migración unidireccional se observó por primera vez y los investigadores la llamaron trampa de células, en honor a las trampas para peces e insectos que hacen que sus presas viajen en una sola dirección antes de atraparlas.

"El estudio demuestra la viabilidad de capturar células migratorias utilizando nanofibras electrohiladas que imitan el microambiente del cerebro", comenta el Dr. Fujita.

El equipo está entusiasmado con las perspectivas futuras de su plataforma basada en nanofibras. "Está disponible para el diseño de materiales de andamiaje, que son la base de la medicina regenerativa, en combinación con varias tecnologías de procesamiento de fibras y tecnologías de tratamiento de superficies de materiales. Esto podría conducir al desarrollo de aplicaciones prácticas de medicinas regenerativas", dice el Dr. Fujita. , "Además, puede usarse como tecnología de procesamiento para portadores de cultivo para la producción eficiente de medicamentos biológicos, incluidas proteínas, anticuerpos y vacunas". + Explora más

Un estudio de microscopía avanzada revela detalles moleculares de un estricto control sobre la migración celular