Crean método de filtro rápido para el aislamiento de CTC de la sangre total

El aislamiento y el análisis de células tumorales circulantes (CTC) en las muestras de sangre presentan un medio potencial para la investigación básica del cáncer, así como para el diagnóstico y el tratamiento personalizado de la enfermedad.

Las CTC son precursores de metástasis en varios tipos de cáncer y ocasionalmente se encuentran dentro del torrente sanguíneo en asociación con células no malignas como los glóbulos blancos (GB). La identidad y la función de estos GB asociados a las CTC, así como las características moleculares que definen la interacción entre los GB y la CTC han sido mal definidas. La capacidad de estudiar las CTC en este contexto está limitada por las tecnologías actuales de aislamiento de las CTC, que dependen de pequeños volúmenes de sangre de una sola punción venosa, lo que limita el número de CTC capturadas. Esto produce variabilidad estadística y reflejo inexacto de la heterogeneidad de las células tumorales.

Para mejorar esta situación, los investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (Atlanta, EUA) utilizaron la impresión tridimensional para crear un dispositivo sólido que combinaba la captura microfluídica de células con base en su inmunoafinidad y un filtro de membrana comercial para el enriquecimiento negativo de CTC directamente de la sangre total.

El dispositivo impreso comprendía capas apiladas de canales microfluídicos funcionalizados químicamente, que capturaban millones de glóbulos blancos (GB) en paralelo, sin quedar saturados. La sangre empobrecida en leucocitos se filtró posteriormente a través de un filtro de membrana con poros de un tamaño de tres micras con el fin de eliminar los glóbulos rojos. Este enfoque híbrido de enriquecimiento negativo facilitó la extracción directa de CTC viables del chip en un filtro de membrana para el análisis posterior.

La evaluación del desempeño del dispositivo mediante imágenes de inmunofluorescencia de la fracción celular enriquecida, reveló más del 90% de recuperación de células tumorales de muestras simuladas en las que la sangre normal se enriqueció con células de cáncer de próstata, mama u ovario.

Los investigadores demostraron la viabilidad del método para procesar muestras clínicas aislando CTC de cáncer de próstata directamente de una muestra de 10 mL de sangre total.

“Aislar las células tumorales circulantes de las muestras de sangre total ha sido un desafío porque tenemos que buscar un puñado de células cancerosas mezcladas con miles de millones de glóbulos rojos y blancos normales”, dijo el autor principal, el Dr. A. Fatih Sarioglu, profesor asistente de electricidad e ingeniería informática en el Instituto de Tecnología de Georgia. “Con este dispositivo, podemos procesar un volumen de sangre clínicamente relevante al capturar casi todos los glóbulos blancos y luego filtrar los glóbulos rojos por tamaño. Eso nos deja con células tumorales no dañadas que se pueden secuenciar para determinar el tipo de cáncer específico y las características únicas del tumor de cada paciente”.

“Esperamos que esta sea realmente una herramienta habilitadora para los médicos”, dijo el Dr. Sarioglu. “En nuestro laboratorio, la mentalidad siempre es traducir nuestra investigación haciendo que el dispositivo sea lo suficientemente simple como para ser utilizado en hospitales, clínicas y otras instalaciones que ayudarán a diagnosticar enfermedades en los pacientes”.

El método de filtro para las CTC se describió en la edición en línea del 20 de septiembre de 2019 de la revista Lab on a Chip.

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Instituto Tecnológico de Georgia