Un sofisticado dispositivo permite que las células tumorales crezcan en un entorno 3D dónde los nutrientes y el oxígeno son suministrados de forma controlada a través de unos pequeños capilares, imitando así a los propios vasos sanguíneos del organismo. El hallazgo podría ayudar al desarrollo de nuevos tratamientos más efectivos.
Investigadores españoles han desarrollado un dispositivo microfluídico capaz de reproducir in vitro y en tres dimensiones la complejidad de diferentes tipos tumorales. Dicho dispositivo permite que las células tumorales crezcan en un entorno 3D dónde los nutrientes y el oxígeno son suministrados de forma controlada a través de unos pequeños capilares, imitando así a los propios vasos sanguíneos del organismo.
Los tumores son sistemas muy complejos, y su evolución depende no solo de las células tumorales, sino también del entorno tridimensional que las rodea y de su interacción con otros tipos celulares. A menudo su proliferación incontrolada genera una severa falta de nutrientes y oxígeno en el microentorno del tumor.
Por lo tanto, las células tumorales se ven obligadas a crecer en un ambiente muy particular y diferente al del resto del organismo, lo que les obliga a adaptarse y desarrollar mecanismos de resistencia frente a esta situación que pueden afectar de forma muy importante a los fármacos que empleamos para su tratamiento.
La mayor parte de las investigaciones contra estos tumores se realizan en placas bidimensionales, que no permiten reproducir el entorno real de estos tumores dentro del cuerpo humano.
Esto podría explicar por qué muchos tratamientos experimentales, que aparentemente muestran un gran potencial contra estos tumores durante la fase experimental en laboratorio, luego no son capaces de conseguir los mismos resultados en modelos animales reales o en pacientes.
En este estudio, publicado en Scientific Reports, han participado investigadores del Grupo de Mecánica Aplicada y Bioingeniería (AMB) de la Universidad de Zaragoza, en colaboración con el Grupo de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández (NBIO), ambos pertenecientes al Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), junto con el grupo de Inmunidad y Cáncer del Instituto de Investigación Sanitaria Aragón, el Instituto de Tecnología Química de Valencia (ITQ-CSIC) y un equipo de la Universidad de Huddersfield (Reino Unido).
Necesarios más estudios
Esta nueva plataforma de cultivos 3D permite observar directamente cómo el metabolismo tumoral lleva al agotamiento progresivo de los nutrientes y el oxígeno, generando la aparición de distintas zonas dentro del tumor. En este entorno hostil, las células tumorales adaptan su velocidad de proliferación en función de la cantidad de alimento de la que disponen para poder sobrevivir.
La reproducción controlada de todos los procesos del entorno tumoral que posibilita esta nueva tecnología podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos y combinaciones de fármacos que sean más efectivos. Sin embargo, aunque los resultados preliminares son muy prometedores, todos los investigadores implicados advierten que todavía queda mucho trabajo por hacer.
Referencia bibliográfica:
Jose M. Ayuso, María Virumbrales-Muñoz, Alodia Lacueva, Pilar M. Lanuza, Elisa Checa-Chavarria, Pablo Botella, Eduardo Fernández, Manuel Doblare, Simon J. Allison, Roger M. Phillips, Julián Pardo, Luis J. Fernandez e Ignacio Ochoa. Development and characterization of a microfluidic model of the tumour microenvironment. Scientific Reports. 10.1038/srep36086
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