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El tejido tumoral sintético ayuda a modelar la biología del cáncer
Las células de nuestro cuerpo viven en hábitats húmedos y blandos con formas y estructuras difíciles de replicar en el laboratorio. Ahora, un nuevo estudio revela cómo, usando hidrogeles, los biólogos pueden crear rápidamente microambientes de tejidos casi reales para estudiar cómo crecen y se comportan los tumores.
El nuevo material permitirá a los biólogos observar cómo las células tumorales crecen y se comportan en un microambiente 3D que es casi como un tejido real.
El desarrollo es un paso significativo hacia una mejor comprensión de lo que ocurre en enfermedades como el cáncer, donde cada vez está más claro que el microambiente de las células puede influir en su identidad, destino y función.
Científicos e ingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign describen el nuevo material y cómo lo probaron como modelo para estudiar la biología del tumor en la revista Materiales avanzados.
El equipo cree que el microentorno sintético, 3D que han ideado se encuentra en algún lugar entre la placa de laboratorio de plástico y los modelos animales que se crean inyectando ratones con células tumorales humanas.
Para su estudio, los investigadores mezclaron células de cáncer de mama y macrófagos y observaron cómo se comportaron de forma bastante diferente en el hidrogel en comparación con el estándar de investigación actual: la placa de plástico plana y dura.
Los macrófagos son células del sistema inmune que normalmente buscan y destruyen materiales no deseados como desechos celulares y bacterias. La investigación sobre señalización celular sugiere que pueden estar involucrados en la propagación del cáncer de mama.
El método produce rápidamente la arquitectura de tejido deseada
El autor correspondiente Kristopher Kilian, profesor de ciencia e ingeniería de materiales, dice:
"Esta es realmente la primera vez que se demuestra que se puede utilizar una metodología rápida como esta para definir espacialmente las células cancerosas y los macrófagos. Eso es importante, porque una vez que tienes esa arquitectura, puedes hacer preguntas biológicas fundamentales".
Las preguntas, señala, pueden abarcar desde las básicas, como la señalización de los macrófagos a las células mamarias, hasta las más sofisticadas, como ¿podemos usar drogas para interrumpir esa señalización?
El método puede crear un entorno sintético "con un dispositivo de flujo concéntrico simple en un solo paso" en alrededor de 15 minutos. El entorno imita con precisión los tamaños y formas del microambiente dentro del tejido que se está investigando y ofrece una "gama de arquitecturas geométricas", señalan los autores.
El equipo cree que la herramienta no solo ayudará a los científicos a realizar una mejor investigación, sino que también ayudará a los desarrolladores de fármacos a fabricar y evaluar medicamentos de manera más efectiva.
El material es mejor que los que los desarrolladores de fármacos usan actualmente para evaluar cómo sus productos afectan a las células. Por ejemplo, no pueden replicar con precisión la naturaleza tridimensional de redes diminutas de vasos sanguíneos que transportan las drogas en el tejido. El nuevo material del equipo puede hacer formas de red que van desde rectas a serpientes, dependiendo del tejido especificado.
"El microambiente realmente tiene un efecto significativo sobre cómo responden las células a un medicamento", señala el primer autor y estudiante graduado Joshua Grolman. "Estas compañías podrían tener la próxima gran droga, pero podrían no saberlo".
El equipo también prevé la nueva herramienta como un medio rápido para unir el mejor tratamiento para el paciente. El profesor Kilian describe un posible escenario futuro:
"Un paciente ingresa y descubre que ha sido diagnosticado con algún tipo de tumor sólido. Le haces una biopsia de esas células, las pones en este dispositivo, las creces y ves cómo responden a los diferentes tratamientos".
A principios de este año, Noticias médicas hoy aprendió cómo los vasos sanguíneos artificiales biodegradables funcionaron bien en un estudio en el que se implantaron en ratas. Los vasos sanguíneos artificiales se hicieron a partir de un nuevo biomaterial que es mucho más compatible con el tejido corporal. A medida que los vasos sanguíneos se llenan de células vivas, el biomaterial se disuelve, y nuevos tejidos vivos toman el control.
Aplicación conduce a la caída de las tasas de mortalidad en los hospitales
Usted puede hacer casi cualquier cosa con las aplicaciones del teléfono en estos días. Medir la respiración, analizar los patrones de sueño y registrar la ingesta de calorías son tareas fáciles para las aplicaciones comúnmente disponibles en los teléfonos inteligentes. Sin embargo, una aplicación está beneficiando a la salud en un nivel diferente en el Reino Unido, ya que una aplicación que rastrea los signos vitales de los pacientes ha llevado a la caída de las tasas de mortalidad en los hospitales.
Al revelar información valiosa sobre la reparación del ADN en las células, un nuevo estudio promete mejorar la comprensión de las drogas que previenen el crecimiento de células cancerosas y aumenta la esperanza de encontrar formas de aumentar su capacidad para combatir el cáncer. El nuevo estudio debería mejorar la comprensión de los procesos moleculares que influyen en el crecimiento de las células cancerígenas y la mejor manera de usar los medicamentos que lo previenen.
