La met\u00e1stasis, la causa m\u00e1s com\u00fan de fallecimiento relacionado con el c\u00e1ncer en pacientes con tumores s\u00f3lidos, la producen las c\u00e9lulas tumorales a su alrededor que se separan del tumor primario y se desplazan por el torrente sangu\u00edneo para establecer colonias en otras partes del cuerpo. Estas c\u00e9lulas cancerosas en la sangre perif\u00e9rica se conocen como c\u00e9lulas tumorales circulantes (CTC). La detecci\u00f3n y el an\u00e1lisis de estas c\u00e9lulas puede proporcionar informaci\u00f3n cr\u00edtica para la controlar la expansi\u00f3n del c\u00e1ncer y monitorizar la eficacia de las terapias. <\/p>\n
Aunque el an\u00e1lisis de muestras de biopsias de s\u00f3lidos metast\u00e1sicos es todav\u00eda la mejor forma de examinar un tumor, esta t\u00e9cnica es dif\u00edcil \u2013por no decir imposible\u2013 de aplicar en las primeras etapas del c\u00e1ncer. Capturando las CTC, los m\u00e9dicos pueden realizar una biopsia l\u00edquida capturando als c\u00e9lulas sueltas que flotan por el torrente sangu\u00edneo. El aislamiento de las CTC con t\u00e9cnicas que utilizan cuentas inmunomagn\u00e9ticas o dispositivos microflu\u00eddicos ha sido t\u00e9cnicamente complicado debido a la cantidad extremadamente baja (unos cuantos cientos por mililitro) de CTC entre un gran n\u00famero (cientos de millones por mililitro) de c\u00e9lulas hematol\u00f3gicas en la sangre. <\/p>\n
Ahora, investigadores en nanotecnolog\u00eda han desarrollado una eficaz plataforma para la captura de c\u00e9lulas basada en sustratos nanoestructurados en 3D. El dispositivo, fabricado partir de pilares de silicio a nanoescala, ha logrado capturar hasta un 65% de las c\u00e9lulas tumorales circulantes en muestras de laboratorio de sangre humana; mucho m\u00e1s que cualquier herramienta de diagn\u00f3stico existente para la captura de CTC. <\/p>\n
\u00abNuestro chip de nanopilares captur\u00f3 m\u00e1s de 10 veces la cantidad de c\u00e9lulas capturadas por la estructura plana utilizada actualmente\u00bb, se\u00f1ala Shutao Wang, investigador postdoctoral del grupo de investigaci\u00f3n de Hsian-Rong Tseng en la David Geffen School of Medicine de UCLA y el California NanoSystems Institute de la misma universidad. <\/p>\n
Wang explica que la singularidad de este nuevo enfoque radica en el uso de sustratos nanoestructurados en 3D \u2013concretamente, una matriz de nanopilares de silicio\u2013 lo que permite unas interacciones topogr\u00e1ficas locales mejoradas entre los sustratos de los nanopilares y los componentes a nanoescala de la superficie celular, dando lugar a una afinidad para la captura de c\u00e9lulas ampliamente mejorada en comparaci\u00f3n con los sustratos de silicio planos, es decir, no estructurados. <\/p>\n
El equipo ha presentado sus resultados en uno de los \u00faltimos ejemplares en l\u00ednea de la revista Angewandte Chemie International (\u00abThree-Dimensional Nanostructured Substrates toward Efficient Capture of Circulating Tumor Cells\u00bb).<\/p>\n
Para preparar el dispositivo de captura celular se emplearon herramientas litogr\u00e1ficas para la creaci\u00f3n de chips inform\u00e1ticos. Utilizando un m\u00e9todo de grabado qu\u00edmico h\u00famedo, el equipo empez\u00f3 fabricando un chip de silicio de 1x2cm d\u00e9nsamente poblado de nanopilares con di\u00e1metros de 100\u2013200nm y longitudes entre 1 y 20\u00b5m. A continuaci\u00f3n, se recubrieron los nanopilares con estreptavidina. Por \u00faltimo, antes de llevar a cabo los experimentos de captura celular, se introdujo anti-EpCAM biotinilada \u2013una prote\u00edna de anticuerpo que ayuda a reconocer y capturar las c\u00e9lulas tumorales\u2013 en los sustratos recubiertos de estreptavidina. <\/p>\n
Para comprobar el rendimiento de captura celular, Wang y su equipo incubaron los chip de nanopilares en un medio de cultivo con c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de mama. Como control, realizaron un experimento paralelo con un m\u00e9todo de captura celular que utiliza un chip con una superficie plana. Los investigadores observaron que su dispositivo de nanopilares captur\u00f3 entre un 45% y un 65%
de lasa c\u00e9lulas cancerosas presentes en el medio, en comparaci\u00f3n con el 4-14% capturado por el dispositivo plano. <\/p>\n