Las células tumorales circulantes atraviesan una vasculatura diminuta

Un grupo teñido de células cancerosas pasa a través de un canal de 7 µm in vitro.PNAS, SH AU ET AL.Grupos de células tumorales circulantes ( CTC) pueden desempeñar un papel más importante en la metástasis del cáncer de lo que se pensaba anteriormente. Los investigadores del Hospital General de Massachusetts ahora han demostrado que estos grupos pueden pasar a través de canales microfluídicos cuadrados de solo 7 micras (μm) de ancho. Los hallazgos del equipo se publicaron hoy (18 de abril) en PNAS.

«Existe una creencia común en el campo de que incluso los CTC individuales atravesar los lechos capilares destruiría la mayoría de ellos por cizallamiento físico” Edward Cho de Spectrum Genomics escribió en un correo electrónico a The Scientist. Este estudio «demuestra nueva evidencia de que los grupos de CTC pueden tener un mecanismo para evitar el cizallamiento a medida que atraviesan pequeños capilares y, por lo tanto, pueden tener un mayor potencial metastásico de lo que se pensaba anteriormente». agregó Cho, quien no participó en el trabajo.

La mayoría de las muertes por cáncer son causadas…

Para investigar, Toner y sus colegas crearon canales de microfluidos de 7 m de ancho diseñados para imitar las propiedades mecánicas de los capilares humanos y filmar grupos de CTC derivados de muestras de sangre de pacientes y de líneas celulares mientras se movían a través de los canales. Un grupo de cuatro células tumorales se alarga y comprime a medida que viaja a través de un capilar de microfluidos de 7 m. PNAS, AU ET AL.

Como revelaron los videos, grupos de 10 a 20 células se desarmaron libremente cuando ingresaron a los canales y se movieron a través de los diminutos pasillos, en fila india, como una multitud de personas sosteniendo manos mientras se aprietan a través de un callejón estrecho en una formación de línea. Las celdas estaban apretadas más allá de lo imaginable, dijo Toner. Al salir del canal, los CTC se volvieron a ensamblar en grupos no lineales.

A continuación, los investigadores intentaron validar su modelo in vivo. Inyectaron grupos de CTC humanos en el torrente sanguíneo de embriones transgénicos de pez cebra de 3 días de edad. El pez cebra es un buen modelo para los humanos porque sus capilares son casi idénticos a los de los humanos en tamaño y presión, explicó Toner. Una vez más, los investigadores encontraron que los grupos de CTC podían atravesar los capilares de los peces.

Grupos de células tumorales (verde) que se mueven a través de un vaso sanguíneo de pez cebra transgénico (las flechas indican la dirección del flujo a través del dorso). aorta, vena caudal y punto de pivote)PNAS, AU ET AL. Finalmente, el equipo de Toners demostró que estos grupos de CTC podrían romperse con ciertos medicamentos. Los investigadores trataron los grupos con el inhibidor 14 de FAK, una molécula producida en exceso por muchos tumores que inhibe una proteína involucrada en la adhesión celular, o con el fármaco de quimioterapia paclitaxel, que también debilita las uniones celulares. Cuando los investigadores inyectaron los grupos tratados en los canales de microfluidos, los grupos se dividieron en grupos más pequeños o CTC individuales, lo que sugiere una posible vía para el tratamiento.

Es un artículo muy interesante, Sanjiv Sam Gambhir de Stanford, un profesor de radiología y medicina nuclear que no participó en el estudio, le dijo a The Scientist. No se sabe cómo estos grupos de células terminan siendo los malos en términos de metástasis. Este trabajo funciona muy bien, tanto a través del modelado computacional como de los dispositivos de microfluidos y los modelos de pez cebra, intenta dilucidar este hallazgo.

Sin embargo, agregó Gambhir, los resultados aún se basan en modelos. A menos que esté haciendo esto en capilares humanos reales, todavía no puede probar que esto es lo que realmente sucede en los humanos, dijo.

Falta información tanto en los modelos in vitro como en los de pez cebra sobre cómo se comportan los grupos de CTC en la ramificación. lechos capilares como los que se ven en los capilares humanos, anotó Cho. El equipo de Cho y otros han demostrado previamente que los grupos de CTC también pueden atascarse en las venas, creando coágulos que pueden ser fatales.

Además, el desarrollo de tratamientos basados en la ruptura de estos grupos se basa en la suposición de que los grupos de CTC tienen mayor potencial metastásico que las CTC individuales, que aún está en debate.

Este estudio es un buen primer esfuerzo para ayudarnos a comprender cómo las células podrían transitar a través de un modelo simplificado del sistema circulatorio, escribió Cho en un correo electrónico, pero hasta que podamos modelar la verdadera complejidad de las CTC y los grupos de CTC que viajan a través del sistema circulatorio humano, debemos tener cuidado de no extrapolar demasiado en términos del potencial terapéutico potencial de las conclusiones de estudios como estos.

SH Au et al., Grupos de células tumorales circulantes atraviesan vasos de tamaño capilar, PNAS, doi:10.1073/pnas.1524448113, 2016.

Corrección (19 de abril): La referencia al final de este artículo en Inicialmente nombró mal al primer autor y se ha corregido. El científico lamenta el error.

Aclaración (27 de junio): este artículo se ha actualizado para señalar que los canales de microfluidos utilizados en este estudio eran cuadrados .

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