Un gemelo tumoral para seguir la metástasis en tiempo real
La metástasis a los ganglios linfáticos suele constituir una etapa temprana y decisiva en la evolución del cáncer. Sin embargo, aún no se comprende del todo el complejo diálogo entre los tumores primarios y los ganglios linfáticos, lo que limita el desarrollo de herramientas diagnósticas eficaces y de terapias antimetastásicas. Abordar esta brecha del conocimiento resulta fundamental, sobre todo en el caso del cáncer de pulmón, donde la afectación ganglionar influye de manera decisiva en el pronóstico y en las decisiones terapéuticas.
Un gemelo biológico del paciente
El proyecto financiado con fondos europeos Tumor-LN-oC(se abrirá en una nueva ventana) tenía por objeto recrear la interacción crítica entre el tumor primario y los ganglios linfáticos en un entorno controlado y específico para cada paciente. El consorcio desarrolló una plataforma de ganglios linfáticos tumorales en un chip para supervisar en tiempo real los procesos metastásicos, así como identificar firmas moleculares y espectrales de las células migratorias. Además, la plataforma se puede emplear para efectuar ensayos paralelos con fármacos. La plataforma incorpora cortes de tumor primario extirpados quirúrgicamente y células de ganglios linfáticos del mismo paciente con cáncer de pulmón. Los cortes y las células se disponen en compartimentos separados dentro de un chip microfluídico, que se comunican entre sí mediante microcanales. Unos cilios artificiales(se abrirá en una nueva ventana) generan un flujo recirculatorio continuo y un gradiente controlado, recreando condiciones fisiológicas. «La plataforma tumor–ganglio linfático en un chip está diseñada para funcionar como un gemelo biológico y reproducir el entorno donde suele iniciarse la migración de las células cancerosas», explica Ioanna Zergioti, coordinadora del proyecto.
Visualización de la migración de células cancerosas en tiempo real
Una innovación clave de Tumor-LN-oC reside en sus módulos integrados de imagen y análisis. El sistema microóptico genera imágenes con resolución óptica micrométrica y permite observar si las células tumorales inician la migración, a qué velocidad se desplazan y en qué dirección lo hacen. Los algoritmos de aprendizaje automático cuantifican el movimiento, proporcionando datos en tiempo real sobre la velocidad y la dirección. Al mismo tiempo, un módulo de espectroscopia infrarroja facilita la caracterización molecular mediante huellas espectrales de las células que migran o metastatizan en los canales del chip. Como resultado, la plataforma tiene el potencial de identificar firmas diagnósticas que podrían aplicarse después a biopsias de tumores y ganglios linfáticos. «Desde el punto de vista biológico, un hallazgo clave es que las señales derivadas de los ganglios linfáticos favorecen la migración de las células tumorales», comenta Zergioti. El equipo del consorcio observó que las células tumorales se desplazan hacia las señales más intensas emitidas por las células de los ganglios linfáticos. Esta orientación direccional se puede interrumpir cuando se bloquea el mecanismo de detección. Estos resultados podrían fundamentar el desarrollo de tratamientos para inhibir la diseminación metastásica.
Validación clínica
La validación clínica de la plataforma Tumor-LN-oC se llevó a cabo con muestras de sesenta personas con cáncer de pulmón. Para ello, se cocultuvaron cortes de tumor primario y suspensiones celulares emparejadas de ganglio linfático en el chip durante varios días, y se analizaron factores solubles con métodos proteómicos y moleculares sensibles. Se prevé que los análisis en curso permitan identificar biomarcadores asociados a la capacidad metastásica. Es más, características clínicas como el estadio del tumor influyeron en los patrones de interacción y migración entre el tumor y el ganglio linfático en el chip, lo que resalta su importancia para la estratificación de pacientes. El consorcio también está utilizando la plataforma para probar fármacos en tejidos obtenidos de pacientes, con el objetivo de identificar tratamientos capaces de frenar el comportamiento invasivo de las células tumorales.
El futuro de la plataforma
El proyecto Tumor-LN-oC ha permitido transformar la idea conceptual de modelización personalizada de la metástasis en una plataforma viable. Los siguientes pasos incluyen mejorar el sistema para su integración en la práctica clínica. En el futuro, la plataforma podría servir como herramienta de apoyo a la toma de decisiones, complementando los diagnósticos convencionales. Si se valida en estudios de mayor tamaño, podría ayudar a los oncólogos a estratificar a los pacientes según el riesgo metastásico y priorizar los tratamientos más prometedores para frenar la evolución tumoral.
