Una nueva técnica aísla las células tumorales mediante el sonido

Detectar el cáncer con un simple análisis de sangre es un Santo Grial de la biomedicina del siglo XXI, hasta el punto de que la revista MIT Technology Review considera las biopsias líquidas uno de los descubrimientos que cambiarán el mundo en 2015. Y es que cada año mueren más de 8 millones de personas por culpa de esta enfermedad, por lo que un diagnóstico rápido y sencillo sería un primer paso para reducir cuantiosamente este número.

Este paisaje comienza a dibujarse en el horizonte, gracias a una nueva técnica que utiliza ondas de sonido para separar las células tumorales que viajan por la sangre de los glóbulos blancos, publicado hoy en la revista PNAS, y que da resultados en unas cinco horas. Este tiempo de diagnóstico resulta clave en una carrera contrarreloj como es el cáncer, ya que si la enfermedad se detecta demasiado tarde se imposibilita (o incluso se impide) el tratamiento.

¿Cómo es posible que las ondas acústicas sirvan para discriminar entre diferentes tipos de células? La clave se encuentra en las características de las células tumorales, cuyo tamaño y compresibilidad son muy diferentes al del resto de componentes de la sangre. Esto permite montar un laboratorio en un chip, término utilizado cuando un microprocesador es capaz de efectuar las funciones de todo un laboratorio.

El sonido separa con suavidad las células tumorales del resto y las mantiene intactas

Así, la muestra de sangre (de unos 5 mililitros) se coloca en uno de estos microprocesadores, del tamaño de un céntimo. En él se producen ondas acústicas que, con suavidad, generan la fuerza suficiente para separar las células tumorales del resto. Esto es posible porque los investigadores pudieron calcular la trayectoria en la que estas células serían propulsadas para así recogerlas, intactas, en una especie de canal.

Las células tumorales circulantes que extrae el chip son aquellas que se desprenden de los tumores y viajan por el torrente sanguíneo. Aunque en ocasiones se acumulan en algún órgano, produciendo metástasis, su análisis también abre una puerta a nuevas y mejores formas de diagnóstico. Y es que, hasta ahora, la biopsia era la única opción para saber si un tumor era cancerígeno o su predisposición genética a responder ante diferentes tipos de tratamiento. Esta técnica consiste en la extracción, en vivo, de unas pocas células del órgano afectado, algo efectivo pero extremadamente doloroso. La nueva tecnología, desarrollada por investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) y el MIT, permitiría obtener toda esta información con un simple análisis de sangre.

Esta nueva tecnología tiene, todavía, algunas limitaciones. Para empezar, es necesario extraer los glóbulos rojos de la muestra, lo que dificulta y ralentiza el análisis. Además, aunque los prototipos iniciales tardaban hasta 60 horas en dar resultados, las últimas versiones del chip todavía necesitan cinco horas. Este tiempo es positivo para el trabajo de investigación, pero los propios científicos admiten que resulta demasiado lento para su uso amplio en clínica. Por este motivo el equipo de la CMU ya trabaja en un nuevo modelo que no requiera separar los glóbulos rojos primeros, y del que se obtengan datos en tan sólo media hora.

Las células tumorales viajan por un canal diferente, desviadas por el sonido

Facilitar el trabajo de laboratorio es uno de los objetivos de la nueva tecnología. Así lo asegura el investigador de la CMU y coautor del trabajo, Subra Suresh: “Hasta ahora se necesitaba marcar las células mediante anticuerpos, lo cual las altera químicamente”. Como el sonido no modifica las células tumorales, se podrá obtener más información sobre la naturaleza de las metástasis de la que se tiene actualmente.

Los investigadores esperan mejorar el chip para que dé resultados en media hora

Para Suresh, el objetivo último es "mejorar nuestra capacidad de diagnosticar y tratar el cáncer". Por ello recalca que su técnica es tan efectiva como las que permite la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU): tras probar su sistema con tres pacientes de cáncer de mama, el recuento de células tumorales circulantes fue comparable al de los análisis convencionales que a día de hoy se utilizan.

El recuento fue tan exacto que a una de las tres pacientes sólo le encontraron una de estas células. Su médico les confirmó que la mujer estaba respondiendo positivamente al tratamiento, lo que prueba el potencial del chip para monitorizar la evolución de la enfermedad en los pacientes y su gran sensibilidad a la hora de detectar las células independientemente de su bajo número.

En los años 90 se descubrió un sistema para detectar el síndrome de Down a partir de la sangre de las embarazadas de una forma rápida y segura. El impacto que tendría el diagnóstico del cáncer de una forma similar sería todavía mayor. Y todo gracias a un chip tan grande como una moneda de cinco céntimos.