Un nuevo método de cultivo 3D para cuantificar con precisión cómo las células cancerosas generan fuerzas para propagarse dentro del tejido ha sido publicado gracias a la colaboración entre científicos de la Universidad Aalto y la Universidad de Stanford, en la prestigiosa revista Nano Letters.
Ampliando el número de dimensiones
La investigación para comprender cómo crece y se propaga el cáncer se ha realizado convencionalmente en cultivos de células planas, bidimensionales. Esta circunstancia es muy diferente a la estructura tridimensional de las células en el cuerpo. Aunque se han desarrollado cultivos celulares en 3D en otras ocasiones, aún faltan buenos métodos para medir cómo las células cancerosas usan diversas fuerzas físicas para propagarse.
En este estudio, los investigadores han desarrollado una metodología para probar la interacción de dichas fuerzas gracias a unas nanoesferas que miden los pulsos de fuerza que se acumulan en interacciones más fuertes. ¿Y esto qué quiere decir?
El cáncer de mama se expande “a la fuerza”
Las células cancerosas están confinadas por una membrana especial dentro del conducto mamario del seno. Las células de cáncer de mama son más grandes que los poros de estas membranas, por lo que deben abrirse paso para propagarse a otros tejidos. Anteriormente, se pensaba que las células usaban enzimas para disolver las membranas y poder pasar. Sin embargo, parece ser que es otro mecanismo.
Este consiste en utilizar «la fuerza bruta» para abrir canales dentro del material de la membrana. Luego, las células cancerosas ingresan al tejido circundante y pueden viajar más hacia los vasos sanguíneos para diseminarse al resto del cuerpo. Y no es el único tejido donde lo hace, según han observado.
¿Y cómo lo han hecho? Para medirlo, los investigadores incrustaron dos tipos de pequeñísimas esferas. Estas sirven para medir la interacción de esta fuerza bruta: mientras que un tipo se movía junto con las fuerzas generadas por las células cancerosas, el otro tipo medía la restricción de dicha fuerza. Y todo gracias a un microscopio de fluorescencia modificado para grabar en vídeo a estas esferas y rastrearlas a nanoescala.
Así, los investigadores pueden medir los pulsos de fuerza provenientes de las células cancerosas. «Nuestro estudio mostró que pueden pasar muchas cosas en solo 15 minutos», explicaba Juho Pokki, investigador principal de la Universidad Aalto. «Vimos movimientos a nanoescala y pulsos de fuerza en unos pocos segundos, lo cual es sorprendente. Además, estos pulsos se acumulan, lo que da como resultado que se apliquen mayores fuerzas, ejerciendo mayor empuje, en la membrana”, colegía Pokki.
«Actualmente, este es el método más preciso para medir cómo se generan las fuerzas celulares en el cultivo celular en 3D», explicaba el investigador. “Nuestros métodos proporcionan datos computacionales más precisos sobre las fuerzas celulares durante la invasión de células de cáncer de mama. Creo que estudios como el nuestro, tarde o temprano, impulsarán la investigación preclínica. De hecho, ya hemos iniciado un proyecto relacionado en el área de la medicina oncológica personalizada”, revelaba el experto.
Bibliografía
- EurekAlert! «Breast Cancer Cells Use Forces to Open up Channels through Tissue». Accedido 1 de septiembre de 2022. https://www.eurekalert.org/news-releases/963404.
- Sikic, Luka, Ester Schulman, Anna Kosklin, Aashrith Saraswathibhatla, Ovijit Chaudhuri, y Juho Pokki. «Nanoscale Tracking Combined with Cell-Scale Microrheology Reveals Stepwise Increases in Force Generated by Cancer Cell Protrusions». Nano Letters, 11 de agosto de 2022. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01327.
