Dispositivo microfluídico impreso en 3D para analizar fármacos contra el cáncer de boca

¿Sabías que los científicos pueden comprobar la respuesta de los pacientes con cáncer a los medicamentos antes de tomarlos? Un método para comprobar la eficacia de los fármacos es el la llamada ‘prueba funcional de fármacos’ (FDT, por sus siglas en inglés). Esta prueba consiste en colocar células tumorales derivadas del paciente en dispositivos microfluídicos para ver cómo reaccionan a diferentes combinaciones de fármacos. Los dispositivos microfluídicos están destinados a simular el flujo de fluidos en el cuerpo. Recientemente el Instituto Indio de Tecnología de Hyderabad (IITH) diseñó unos nuevos dispositivos microfluídicos impresos en 3D, especialmente para detectar fármacos destinados al tratamiento del cáncer de boca. El objetivo de este estudio fue desarrollar una plataforma de detección de fármacos que permita a los investigadores ver cómo interactúan los fármacos con las células cancerosas.

El IITH diseñó el dispositivo microfluídico impreso en 3D utilizando resina transparente de Formlabs ya que encontraron que era el mejor material de impresión 3D para cultivar las células deseadas. Tres pacientes se inscribieron en el estudio, cuyas muestras de biopsia se utilizaron para aislar células madre tumorales de boca, que luego se cultivaron para formar esferoides en el dispositivo microfluídico. Los esferoides son células esféricas, en este caso células cancerosas auto-agregadas, que benefician a la investigación ya que ayudan a recrear la diversa población tumoral y las condiciones dentro del cuerpo. ¿Cuál fue el resultado? Esferoides en un chip.

Este chip, o dispositivo microfluídico impreso en 3D, creado por IITH tiene una red de dos capas de bucles en forma de serpentina para mezclar combinaciones de fármacos y micropocillos cilíndricos para cultivar los esferoides. La composición les permite probar siete combinaciones de tres fármacos conocidos contra el cáncer de boca: paclitaxel, 5-fluorouracilo y cisplatino. Debido a que los tumores pueden desarrollar resistencia a los medicamentos, a veces el mejor método de tratamiento consiste en combinarlos.

De hecho, los esferoides del paciente 1 del estudio mostraron una alta resistencia a todas las combinaciones de fármacos proporcionadas. Los esferoides de otros pacientes respondieron positivamente a ciertas combinaciones de fármacos o monofármacos. Por lo tanto, según la conclusión del estudio, la investigación demuestra «la influencia del estado de diferenciación tumoral en las respuestas al tratamiento, que rara vez se ha llevado a cabo en informes anteriores».  Esto significa que los investigadores podrían determinar qué combinaciones de fármacos podrían ser las más beneficiosas para los pacientes. Además, el informe indicó que «estas características también se correlacionaron con el diagnóstico de cada paciente a partir de informes clínicos histopatológicos», lo que valida aún más los resultados del estudio.

Aunque el estudio no incluyó pruebas en otros tipos de células que influyen en las respuestas a los fármacos, ni se examinó cómo el fármaco fue absorbido por el esferoide tras la exposición, los científicos planean abordar estas limitaciones con más investigación y desarrollando un modelo más complejo. Para obtener más información sobre el estudio de IITH, puedes consultar la investigación completa aquí.

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