Los cultivos celulares en 3D revelan cómo las células cancerosas navegan por el tejido

El desarrollo de medicamentos de quimioterapia contra el cáncer de mama es costoso, lento y, a menudo, ineficiente; más del 95% de los candidatos a fármacos seleccionados fracasan en los ensayos con pacientes. Una nueva técnica para el cultivo de células en 3D, desarrollada por investigadores de la Universidad Aalto de Finlandia, ofrece información sin precedentes sobre la propagación de las células cancerosas a través de los tejidos. La técnica allana el camino para mejorar la eficacia en la detección de candidatos a fármacos de quimioterapia, lo que podría permitir descartar candidatos a fármacos no viables mucho antes en el proceso.

Más allá de los cultivos celulares convencionales en 2D, la técnica de análisis biomecánico permite cáncer de mama Las células se cultivarán dentro de un material de cultivo celular en 3D que imita con mayor precisión las estructuras del ser humano. tejidoexplica el investigador principal Juho Pokki.

“Las células cancerosas en realidad sienten el tejido en el que se encuentran y pueden cambiar su comportamiento en función de su entorno. Cuando se mueven a diferentes velocidades, perciben tensiones distintas. Las tensiones pueden ser la diferencia entre la propagación del cáncer o el bloqueo mecánico de su movimiento. “, dice Pokki.

Después de la quimioterapia, las células cancerosas residuales pueden permanecer en el tejido y comenzar a moverse, lo que provoca que el cáncer reaparezca. La investigación tiene como objetivo controlar las propiedades de la matriz extracelular (MEC) que utilizan las células cancerosas para moverse, investigando cómo detener estas células cancerosas residuales.

Recientemente se publicó una versión de esta novedosa técnica. Anunciado en el diario de Materia blanda.

El 'agarrar, empujar, tirar y tirar' de las células de cáncer de mama

El cáncer de mama es el cáncer más prevalente entre las mujeres en todo el mundo y constituye el foco de la investigación del equipo. En 2024, más de 300.000 personas recibirán un diagnóstico de cáncer de mama en los Estados Unidos. Mientras tanto, los cánceres más comunes, mama, próstata y cáncer intestinalmatan a más de 300.000 personas cada año en la Unión Europea.

Un investigador biomecánico e ingeniero biomédico que llegó a la Universidad Aalto a través de la Universidad Stanford y ETH Zurich, la técnica de cultivo de Pokki permite a los investigadores tener en cuenta la variabilidad de la ECM, ya sea entre muestras de cultivo celular o dentro de la misma muestra.

“Nuestro análisis nos permite tener en cuenta las variaciones en la rigidez del tejido, en particular la “rigidez” relacionada, y cómo esto afecta la forma en que las células cancerosas se agarran, empujan y tiran a través del cuerpo, incluso siguiéndose unas a otras donde hay menos resistencia”, explica Pokki.

Los investigadores han comprendido desde hace algún tiempo que la rigidez variable de la ECM es importante cuando se trata de la propagación del cáncer. Sin embargo, hasta ahora carecían de las herramientas para medir con precisión la biomecánica de este movimiento celular, lo que limita su capacidad para aprovechar plenamente una comprensión biomecánica más profunda del comportamiento celular.

Biomecánica y resistencia a los medicamentos.

La innovación es particularmente oportuna, dado que estudios recientes muestran no sólo una relación importante entre las propiedades biomecánicas de la ECM y la propagación de las células cancerosas, sino también una relación entre la rigidez del tejido y droga resistencia.

“La naturaleza biomecánica del tejido humano no sólo afecta la forma en que se propaga el cáncer, sino que también afecta su respuesta a un medicamento. Básicamente, puede absorber un medicamento o escupirlo, dependiendo de su entorno mecánico”, dice Pokki.

“Este nuevo enfoque tiene el potencial de mejorar radicalmente la detección de fármacos para los candidatos a quimioterapia. Es un paso importante en el camino hacia un descubrimiento más rápido de quimioterapéuticos para pacientes con cáncer”.

Pokki y su equipo tienen ya he estado investigando esta técnica de análisis a escala celular durante 5 años. La siguiente fase del estudio se centra en el uso de sus herramientas integradas en microscopía para mejorar las pruebas de eficacia de los fármacos quimioterapéuticos.