lunes, 4 julio 2022

El CIMA y NAITEC diseñan un dispositivo que aísla células cancerígenas para facilitar la detección precoz

La detección precoz eleva de forma notable las posibilidades de éxito en la lucha contra el cáncer. Sin embargo, entre un "50 % y un 70 %" de los casos son muy difíciles de identificar en estadios tempranos. En este contexto, el estudio de las células tumorales que circulan por la sangre tiene un gran potencial. De ahí que el CIMA y NAITEC estén desarrollando un equipo que las aísla con el fin de lograr una mayor eficacia en este campo, en la medicina personalizada y en el seguimiento de las personas en tratamiento. El proyecto colaborativo Sortcell, coordinado por ADItech como agente coordinador a su vez del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI), cuenta con financiación del Gobierno foral. Y, además, ofrece importantes posibilidades para el estudio de fármacos, para identificar microplásticos en el agua o para separar por tamaños las partículas de ciertas tintas conductoras.

Irene Guerrero
Pamplona - 23 febrero, 2022

Iván Cortés, investigador del CIMA, apunta que muchos casos son difíciles de detectar de forma precoz. (Fotos: Ana Osés)

Más del 50 % de los tumores cancerígenos se tratan con “grandes posibilidades de éxito”, siempre que “se diagnostiquen en estadios tempranos”. Así lo recoge una reciente publicación del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC-CSIC).

Nadie duda de que la detección precoz es uno de los pilares de la lucha contra esta enfermedad. Pero el cáncer engloba un cajón de sastre, en el que figuran más de 200 tipologías distintas. Y, en muchos casos, las diferencias entre unas y otras son muy significativas. “Entre un 50 % y 70 % de los casos son muy difíciles de detectar, por no decir imposibles. Algunos suelen diagnosticarse en estadios muy avanzados, cuando el tratamiento existente no es tan efectivo, o incluso cuando ya hay un proceso de metástasis a órganos secundarios que complica mucho la evolución”, explica Iván Cortés, doctor en Física de Sistemas Complejos e investigador en el Cima Universidad de Navarra.

Iván Cortés (CIMA): “Queremos que un profesional sin formación en microfluidos o mecatrónica utilice este equipo de forma sencilla para obtener las muestra de células que necesita”.

Los médicos y centros de investigación ponen sus esperanzas en métodos innovadores de detección precoz, como la biopsia líquida, para poder tratar los casos más complejos. Una de las variantes de esta técnica consiste en extraer una muestra de sangre del paciente y estudiar, entre otros elementos, las células del tumor que hayan podido desprenderse y que estén circulando por el torrente sanguíneo. “Se ha demostrado que esta técnica tiene resultados positivos en algunos tipos de cáncer como el de colon o el de mama. Y es de interés desarrollarla más para que también sea capaz de detectar aquellos tipos que escapan a los exámenes”, añade Cortés. 

Por eso, en 2018, varios investigadores del CIMA decidieron caracterizar estas células tumorales circulantes (CTC) en la sangre, debido a su “supuesta relevancia en la cascada de eventos que se suceden durante la generación de metástasis”. Pero, para hacerlo, era necesario aislar las CTC sin alterar su estructura. Por eso, se toparon con un problema nada más empezar: “Los métodos comerciales existentes para aislar de esta manera las células no son muy eficientes”.

Estíbaliz Armendáriz es la gestora de Proyectos en la Unidad de Mecatrónica de NAITEC.

La solución a este problema podría dar paso a nuevas líneas de investigación sobre el cáncer y tratamientos más personalizados para sus pacientes. Con este objetivo en mente, el equipo del CIMA acudió a NAITEC y juntos formularon Sortcell, proyecto con el que pretenden desarrollar un prototipo demostrador para separar las células cancerígenas de una muestra sanguínea. Esta iniciativa está coordinada por ADItech -a su vez coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI)– y cuenta con financiación del Gobierno de Navarra en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.

“LA AGUJA EN EL PAJAR”

Un mililitro de sangre contiene varios millones de glóbulos rojos, blancos y plaquetas, pero tantas células cancerígenas como unidades de la muestra. “Es como buscar la aguja en el pajar. No solo tenemos que separar muy poquitas CTC, sino también mantenerlas vivas, viables y en plenas facultades para poder ponerles nombres y apellidos, así como experimentar con ellas”, señala Estíbaliz Armendáriz, gestora de Proyectos en la Unidad de Mecatrónica de NAITEC.

Estíbaliz Armendáriz (NAITEC): “Nuestro equipo ya tiene más eficiencia que algunos sistemas comerciales. Son resultados alentadores“.

La estrategia por la que optaron los investigadores de ambos centros fue crear un equipo que integra varios dispositivos, cada uno de ellos con un patrón de canales microfluídicos. La sangre circula por estos canales minúsculos que van separando los componentes innecesarios. De esta forma, la muestra se va purificando hasta aislar las células cancerígenas.

“Queremos que un profesional sin formación en microfluidos o mecatrónica pueda utilizar este equipo de forma sencilla. Es decir, que introduzca la muestra en el equipo, coloque una cantidad determinada de módulos y le dé al play para, después de un tiempo, tener a la salida las células que necesita”, apunta Cortés.

Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace.

Actualmente, los tres dispositivos con los que cuenta el prototipo demostrador están en diferentes fases de desarrollo. El primero es el más avanzado y, de hecho, ya tiene una “mayor eficiencia” que algunas herramientas comerciales, destaca Armendáriz: “Son resultados alentadores porque el resto solo van a sumar a esa eficiencia. Es decir, con una tercera parte de lo que estamos planteando, ya tenemos mejores resultados que sistemas que existen en el mercado. Este potencial es muy bueno si luego queremos que el desarrollo de este producto atraiga financiación”.

El CIMA y NAITEC trabajan en este proyecto colaborativo desde 2018.

Al mismo tiempo, 2022 se presenta como “un año apasionante” para los investigadores, ya que se enfrentan a la última recta para los objetivos de eficiencia que se han propuesto. “El reto es llegar a la pureza que se desea, porque se trata del valor diferencial de nuestro proyecto. En cualquier caso, toda la integración está más o menos resuelta a la espera de terminar de desarrollar las dos últimas etapas”, indica Armendáriz.

MÁS ALLÁ DE LA MEDICINA

Este equipo está dirigido, sobre todo, a centros de investigación y clínicas (para la detección temprana de la enfermedad, la medicina personalizada o para hacer un seguimiento más exhaustivo sobre la evolución de pacientes en tratamiento).

Pero otras industrias también pueden beneficiarse de los avances conseguidos. Por ejemplo, el dispositivo podría emplearse para contribuir al estudios de fármacos, identificar microplásticos en el agua o, incluso, para separar por tamaños las partículas de ciertas tintas conductoras (una tinta que contiene plata, oro o carbono que permite imprimir circuitos electrónicos sobre distintos substratos) y optimizar sus propiedades.

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