En el campo en evolución de la biología y el tratamiento del cáncer, las innovaciones en los microdispositivos de órganos en un chip permiten a los investigadores descubrir más sobre la enfermedad fuera del cuerpo humano. Estos órganos en chips sirven como modelo del estado en el que se encuentra un paciente con cáncer real, lo que brinda la oportunidad de encontrar el tratamiento correcto antes de administrarlo al paciente. En la Universidad de Texas A&M, los investigadores están llevando estos dispositivos a nuevos niveles que podrían cambiar la forma en que los médicos abordan el tratamiento del cáncer, en particular el cáncer de ovario.
El equipo ha presentado recientemente una divulgación de patente con la Estación Experimental de Ingeniería de Texas A&M.
“Reclamamos varias novedades en diseño tecnológico, así como capacidades biológicas que no existían en órganos en chips anteriores”, dijo el Dr. Abhishek Jain, investigador principal y profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica.
Jain también tiene un nombramiento conjunto en la Facultad de Medicina de Texas A&M.
El dispositivo de Jain, el chip de microambiente de tumores de ovario (OTME-Chip), se centra en las plaquetas, pequeñas células sanguíneas que ayudan al cuerpo a formar coágulos para detener el sangrado. El microdispositivo, del tamaño de un USB, modela las propiedades de un tumor en el laboratorio. Luego, los investigadores pueden recrear eventos dentro de las plaquetas que circulan en la sangre a medida que se acercan al tumor y hacerlo más potente y metastásico.
“Estamos creando una tecnología de plataforma utilizando el enfoque de órgano en un chip donde la biología tumoral puede avanzar y se pueden identificar nuevos medicamentos recreando las interacciones plaquetas-tumor y plaquetas-tumor-fármaco bajo la influencia del flujo, lo que vasos sanguíneos y la matriz extracelular “, dijo Jain.
El cáncer de ovario es particularmente difícil de controlar. Los tumores generalmente se forman en lo profundo del tejido de un paciente y puede ser difícil obtener información en tiempo real sobre las propiedades del tumor y cómo interactúa con las células sanguíneas. Además, los tumores de ovario pueden diseminarse rápidamente dentro del cuerpo, lo que hace que el tiempo sea otro factor vital en el mapeo de la progresión de la enfermedad.
El OTME-Chip se basa en la comprensión clínica actual observada de cómo se mueven las plaquetas sanguíneas dentro del tejido tumoral y qué las desencadena para diseminarse fuera del tumor. Sin embargo, el mecanismo real detrás de este proceso sigue siendo en su mayor parte desconocido, hasta ahora.
“Por primera vez, identificamos una interacción crucial entre las plaquetas y el tumor a través de sus proteínas de superficie”, dijo Jain. “Mediante la aplicación de imágenes de alta resolución, lecturas celulares y moleculares avanzadas y métodos de secuenciación de ARN que aprovechan el chip OTME, descubrimos las vías de señalización genética reales detrás de las células sanguíneas que desencadenan la metástasis del cáncer de ovario y una nueva estrategia farmacológica para detener este proceso”.
El equipo de Jain en College Station para esta investigación incluye al investigador postdoctoral Dr. Biswajit Saha y los estudiantes de doctorado Jim Tronolone y Tanmay Mathur. Su investigación sobre el OTME-Chip se publicó recientemente en la revista Avances científicos.
Jain dijo que el OTME-Chip tiene varias aplicaciones, tanto para observar cómo las células cancerosas interactúan de manera diferente con las células vasculares y sanguíneas como para probar nuevas formas de tratar la enfermedad que pueden complementar la quimioterapia y la radioterapia de los tumores.
“Este OTME-Chip multimodal proporcionará una plataforma ideal para que los investigadores del cuidado de la salud evalúen sus fármacos anticancerosos, vasculares y hematológicos individualmente o en combinación en un microambiente tumoral a nivel humano creado artificialmente”, dijo Jain.
Jain colabora con el Dr. Anil Sood, profesor y vicepresidente de investigación traslacional en los Departamentos de Oncología Ginecológica y Biología del Cáncer del MD Anderson Cancer Center. El equipo también trabaja con el Dr. Gang Bao, un experto en edición genética de la Universidad de Rice.
“Sood es líder en el campo del cáncer de ovario”, dijo Jain. “Ha sido un colaborador fantástico y nos ha proporcionado acceso a muestras de sangre y tejido de pacientes necesarias para validar los hallazgos de nuestro chip, lo que nos acerca mucho a iniciar nuevos ensayos clínicos”.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Universidad Texas A & M. Original escrito por Jennifer Reiley. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.
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