Las células cancerosas agresivas pueden identificarse de una manera sencilla y nueva; por cómo se comportan físicamente, no solo por sus genes. Esto es importante porque ofrece un método rápido, sin etiquetas y potencialmente de bajo coste para distinguir células cancerosas agresivas, mejora nuestra comprensión de cómo se propaga el cáncer y abre la puerta a nuevas herramientas diagnósticas e investigadoras que podrían predecir mejor qué cánceres tienen más probabilidades de metastatizar.
Un nuevo estudio revela una forma sencilla, rápida y sin etiquetar de distinguir las células cancerosas agresivas por su comportamiento físico.
Investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem han desarrollado una forma novedosa de identificar células cancerosas agresivas, no analizando sus genes o marcadores químicos, sino observando cómo interactúan físicamente con su entorno.
Introduce una nueva tecnología que utiliza superficies microscópicas con patrones especialmente diseñadas para actuar como una especie de “sensor mecánico” para la agresividad del cáncer.
La investigación fue dirigida por el estudiante de doctorado Chalom Zemmour bajo la tutela de la profesora Ofra Benny de la Escuela de Farmacia de la Universidad Hebrea.
Observar cómo las células cancerosas revelan su verdadera naturaleza
Las células cancerosas suelen clasificarse mediante pruebas moleculares y genéticas. Aunque potentes, estos métodos pueden ser costosos, llevar mucho tiempo y a veces no captar cuán peligrosa es realmente una célula. Las células cancerosas agresivas, aquellas capaces de propagarse a otros órganos, suelen parecerse a células menos dañinas en condiciones estándar de laboratorio.
El nuevo método adopta un enfoque diferente.
En lugar de preguntar qué moléculas expresan las células cancerosas, los investigadores preguntaron: ¿cómo se comportan físicamente las células cancerosas al interactuar con su entorno?
Para responder a esto, el equipo creó superficies especiales con patrones de pequeñas cuentas de plástico que generaban topografías nano y micro. miles de veces más pequeño que un grano de arena, formando un paisaje texturizado invisible a simple vista. Cuando se colocan células cancerosas en estas superficies, su comportamiento cambia según su agresividad.
Células cancerosas más agresivas:
- Agarra la superficie con más fuerza.
- Traga más partículas microscópicas.
- Se estiran y se enroscan alrededor de los pequeños rasgos.
Las células menos agresivas se comportan de forma muy diferente, aunque estas diferencias son indetectables en superficies de laboratorio planas ordinarias.
Una nueva ventana a la metástasis
El estudio también reveló algo inesperado sobre la metástasis, el proceso por el cual el cáncer se propaga.
Los investigadores descubrieron que las superficies especiales podían diferenciar entre células con diferentes estadios metastásicos como ocurren en el cuerpo, donde las células cancerosas pierden temporalmente su capacidad de adherirse fuertemente tras salir del tumor primario, lo que podría ayudarles a viajar por el cuerpo. Sin embargo, una vez que llegan a un nuevo lugar, recuperan una fuerte adherencia y actividad mecánica.
“Esto nos indica que esa agresividad no es un rasgo fijo y que podemos disponer de una tecnología sensible para medirla”, explica la profesora Benny. “Es un estado funcional que puede revelarse a través del comportamiento físico, no solo de las firmas moleculares”.
Sencillo, accesible y potencialmente clínico
Una de las principales ventajas del nuevo método es su simplicidad. No requiere colorantes, etiquetas ni análisis genéticos complejos. Las superficies pueden producirse utilizando técnicas estándar de laboratorio y son compatibles con pruebas de imagen y moleculares ya empleadas en laboratorios de investigación y clínicos.
Por ello, la tecnología podría adaptarse eventualmente para:
- Cribado rápido de la agresividad de las células cancerosas.
- Investigación sobre metástasis y progresión tumoral.
- Pruebas de drogas y tratamiento personalizado del cáncer.
Replanteando cómo identificamos el cáncer peligroso
El estudio pone de manifiesto un cambio creciente en la investigación sobre el cáncer, que va más allá del análisis puramente molecular hacia las características funcionales y mecánicas de las células.
“Nuestro trabajo demuestra que la forma en que las células cancerosas empujan, tiran y agarran su entorno puede decirnos mucho sobre lo peligrosas que son”, dice la profesora Benny. “Esto abre un nuevo camino para el diagnóstico del cáncer que es tanto poderoso como sorprendentemente sencillo”.
El artículo de investigación titulado “Colloid-patterned surfaces distinguish malignant mechanophenotypes”, ya está disponible en Materials Today Bio.
Investigadores:
Chalom Zemmour1,2, Mor Ozeri1, Ora T. Cohen1, Eduard Berenshtein3, Zakhariya Manevitch3, Yael Feinstein-Rotkopf3, Irit Rosenhek-Goldian4, Hadar Benyamini5, Victor Shelukhin2, Ofra Benny1.
Instituciones:
1) Instituto de Investigación de Medicamentos, Escuela de Farmacia, Facultad de Medicina, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Centro de Nanociencia y Nanotecnología, Universidad Hebrea de Jerusalem.
3) Instalación Central de Investigación, Facultad de Medicina, Universidad Hebrea de Jerusalem.
4) Departamento de Apoyo a la Investigación Química, Instituto Weizmann de Ciencias.
5) Unidad de Bioinformática del I-CORE, Facultad de Medicina, Universidad Hebrea de Jerusalem.
