Científicos del Instituto de Tecnología Química de Valencia (ITQ), centro mixto del
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de
València, han participado en el desarrollo de un dispositivo microfluídico capaz de
reproducir, in vitro y en tres dimensiones, la complejidad de diferentes tipos
tumorales. El nuevo dispositivo permite que las células tumorales crezcan en un
entorno 3D donde los nutrientes y el oxígeno son suministrados de forma controlada,
a través de unos pequeños capilares que imitan a los vasos sanguíneos del organismo.
Los tumores son sistemas muy complejos, y su evolución depende no solo de las
células tumorales sino también del entorno tridimensional que las rodea y de su
interacción con otros tipos celulares. A menudo, la proliferación incontrolada de las
células tumorales genera una severa falta de nutrientes y oxígeno en el microentorno
del tumor. Por lo tanto, las células tumorales se ven obligadas a crecer en un ambiente
muy particular y diferente al del resto del organismo, lo que les obliga a adaptarse y
desarrollar mecanismos de resistencia frente a esta situación que pueden afectar de
forma muy importante a los fármacos que empleamos para su tratamiento. En este
contexto, la mayor parte de las investigaciones contra estos tumores se realizan en
placas bidimensionales, que no permiten reproducir el entorno real de estos tumores
dentro del cuerpo humano. Esto podría explicar por qué muchos tratamientos
experimentales, que aparentemente muestran un gran potencial contra estos tumores
durante la fase experimental en laboratorio, luego no son capaces de conseguir los
mismos resultados en modelos animales reales o en pacientes.
Esta nueva plataforma de cultivos 3D permite observar directamente cómo el
metabolismo tumoral lleva al agotamiento progresivo de los nutrientes y el oxígeno,
generando la aparición de distintas zonas dentro del tumor. En este entorno hostil, las
células tumorales adaptan su velocidad de proliferación en función de la cantidad de
alimento de la que disponen para poder sobrevivir.
La reproducción controlada de todos los procesos del entorno tumoral que posibilita
esta nueva tecnología podría ayudar a desarrollar nuevos tratamientos y
combinaciones de fármacos que sean más efectivos para el tratamiento de estos
tumores. Sin embargo, aunque los resultados preliminares son muy prometedores,
todos los investigadores implicados advierten que todavía queda mucho trabajo por
hacer.
En este estudio han participado también investigadores del Grupo de Mecánica
Aplicada y Bioingeniería (AMB) de la Universidad de Zaragoza, junto con el Grupo de
Neuroingeniería Biomédica de la UMH (NBIO), pertenecientes al Centro de
Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina
(CIBER-BBN). También han intervenido en el trabajo el Grupo de Inmunidad y Cáncer
del Instituto de Investigación Sanitaria Aragón, el Instituto Universitario de
Investigación en Ingeniería de Aragón y un equipo de la Universidad de Huddersfield
(Reino Unido).
José M. Ayuso, María Virumbrales-Muñoz, Alodia Lacueva, Pilar M. Lanuza, Elisa ChecaChavarría, Pablo Botella, Eduardo Fernández, Manuel Doblare, Simón J. Allison, Roger M.
Phillips, Julián Pardo, Luis J. Fernández e Ignacio Ochoa. Development and characterization
of a microfluidic model of the tumour microenvironment. Scientific Reports.
10.1038/srep36086
