Foto: Un chip de microfluídica es capaz de capturar células tumorales circulantes.

En un futuro próximo, los oncólogos pueden usar un pequeño chip de plástico de un dedo de largo con ranuras diminutas para extraer una docena de células cancerígenas de una muestra de la sangre del paciente. Esas células, denominadas células tumorales circulantes, se podrían analizar en busca de anomalías genéticas que el oncólogo podría tratar con medicamentos adaptados para atacar el tumor. Si se hicieran análisis continuos los médicos tendrían una forma de hacer un seguimiento de la efectividad del tratamiento y decidir si añadir o cambiar un medicamento según evoluciona la enfermedad.

Existen docenas de empresas que buscan el éxito en este mercado, que se espera alcance un valor de 7.900 millones de dólares (unos 6.040 millones de euros) en los próximos años, pero por el momento solo un dispositivo, vendido por una subsidiaria de Johnson & Johnson, ha recibido el visto bueno de la Agencia Estadounidense del Medicamento. Esa tecnología aprobada no detecta las células tumorales circulantes cuando solo están presentes en pequeñas cantidades, explica Daniel Haber,  director del Centro Oncológico del Hospital General de Massachusetts (EE.UU.), y no capturan la diversidad completa de células que escapan de distintos tipos de tumores en los pacientes. Pero según los expertos, en los laboratorios ya ha habido demostraciones e avances en este sentido, y pueden llegar a la clínica en los próximos años.

En colaboración con el ingeniero biomédico Mehmet Toner y su equipo en el Hospital General de Massachusetts, Haber está desarrollando su último chip para poder comercializarlo. El nuevo diseño del chip puede extraer cualquier célula cancerígena que esté flotando en la sangre y mantenerla con vida para que los patólogos puedan hacer investigaciones genómicas y moleculares con ella (ver "Un dispositivo para encontrar células cancerosas perdidas en la sangre"). Los resultados de estas pruebas son valiosos porque las empresas farmacéuticas están desarrollando medicamentos contra el cáncer cada vez más específicos, diseñados para atacar objetivos moleculares concretos. Se prevé que estas terapias dirigidas mejoren el tratamiento contra el cáncer. La empresa de genómica contra el cáncer Foundation Medicine afirma que hasta un 70 por ciento de los tumores que analiza llevan una firma genética que puede dar información para el tratamiento.

Aunque la comunidad científica y la médica saben desde hace mucho que el cáncer se extiende por el flujo sanguíneo, no ha habido forma de capturar las células tumorales circulantes. "Son células raras en medio de 100.000 millones de células más", explica Toner. "La microfluídica nos ha dado la oportunidad de manipular la sangre con mayor precisión y ver si estas células están presentes en una concentración que resulte útil".

Se cree que un subgrupo de células tumorales circulantes en un paciente siembra la metástasis. "Al final, una subpoblación de este tipo de células acaba matando a los pacientes", afirma Toner. "Encontrar estas células en los pacientes en tiempo real tiene importantes aplicaciones para hacer un seguimiento del genotipo del cáncer y para la detección temprana".

Esta tecnología permite a los médicos hacer un seguimiento del cáncer a lo largo del tiempo. "Ahora mismo, después de que a un paciente se le diagnostique un cáncer, no solemos volver a hacer biopsias", sostiene Haber, que está usando los dispositivos de forma experimental para definir mutaciones del cáncer de pulmón y asociar esas mutaciones con la terapia adecuada. Pero cuando un cáncer crece y se extiende por el cuerpo, cambia: "no podemos dar por supuesto que tiene las mismas anomalías que tenía en un principio".

Johnson & Johnson ha invertido 30 millones de dólares (unos 23 millones de euros) para desarrollar el chip. "Vemos que el tratamiento contra el cáncer va tomando la senda de la capacidad de hacer un seguimiento de los cambios moleculares en la enfermedad a lo largo del tiempo", afirma Nicholas Dracopoli, director de biomarcadores oncológicos en Janssen, la rama farmacéutica de Johnson & Johnson.

El dispositivo del Hospital General de Massachusetts y algunos otros que están en desarrollo aíslan células cancerígenas raras al desechar todos los glóbulos rojos y blancos, que suelen superar en número por miles de millones a las células tumorales circulantes. Así cualquier célula cancerígena queda albergada en un líquido adecuado para la vida, del cual se puede sacar de forma individual y estudiar.

Otras versiones de la tecnología, incluyendo el dispositivo que vende actualmente Johnson & Johnson, capturan las células sobre una superficie física, normalmente a través de una capa de anticuerpos que reconoce proteínas en las membranas de las células de algunos, peor no todos, los cánceres.

Más allá del potencial para mejorar el tratamiento contra el cáncer, los dispositivos capaces de capturar las células tumorales circulantes, podrían ayudar a los biólogos a descubrir los secretos de la mortal difusión del cáncer. "La cuestión de cómo se metastatiza el cáncer y se extiende nunca se ha comprendido realmente porque no teníamos las herramientas para estudiarlo", afirma Haber. "Esta es la primera vez que podemos observar las células de cáncer en tránsito. No están ahí durante mucho tiempo, pero están".