La tecnología, cuya eficacia ha sido probada en ensayos preliminares de laboratorio, está entrando en pruebas avanzadas utilizando células de pacientes sometidos a cirugía.
En contraste con las células benignas, las células metastásicas penetrar en el gel y desaparecen en su interior, gracias a características únicas.
Nota: El siguiente artículo no trata sobre una terapia disponible sino sobre un novedoso concepto que está siendo investigado.
La Asistente de Profesor Daphne Weihs logró recientemente un gran avance en la investigación: la tecnología que desarrolló – un método biomecánico para la detección precoz del cáncer metastásico – fue aprobado por el Comité de Ética. Esto significa que la tecnología que ha encontrado ser eficaz en pruebas sobre líneas celulares y avanzará a ensayos con células tumorales recogidas directamente después de cirugías, en cooperación con el hospital Rambam.
Según Weihs, el concepto práctico es que “durante o inmediatamente después de una biopsia o cirugía en un tumor maligno, el sistema permitirá que el equipo médico pueda evaluar cuantitativamente la probabilidad de la presencia o desarrollo de metástasis tumorales en otros órganos, y proponer qué órgano u órganos están involucrados. Este conocimiento permitirá actuar en una fase muy temprana para identificar y frenar estas metástasis y, por otra parte, evitar que el tumor primario de metástasis más allá. El cáncer es un nombre general para una amplia familia de enfermedades, más de 200, cuyo denominador común es que la tasa de división celular se vuelve incontrolable y las células se convierten en inmortales. En otras palabras, el mecanismo de cáncer interrumpe el proceso normal de la división celular y la convierte en “salvaje”. Dado que las células no envejecen y no mueren, el tumor original, primario se expande, invade y se hace cargo de más y más tejidos cercanos.
Además, de la difusión de sus inmediaciones, un tumor que se ha vuelto muy agresivo “sabe” cómo enviar metástasis a tejidos más distantes a través de la linfa y los sistemas circulatorios. Las metástasis (tumores secundarios) suelen ser más peligroso que el tumor primario, ya que es difícil identificarlos en sus inicios. Cuando se detectan en una etapa avanzada, tratarlos médicamente es más complicado y el pronóstico médico no suele ser bueno.
“De hecho, la mayoría de las muertes relacionadas con cáncer son causados por metástasis en lugar de por el tumor primario, y por lo tanto vastos recursos se invierten en el desarrollo de métodos para la detección precoz de metástasis”, explica Daphne Weihs.
“La detección temprana significa un tratamiento oportuno y eficaz. El nuevo enfoque que estamos desarrollando permitirá la predicción temprana de la probabilidad de la formación de metástasis y en qué parte del cuerpo de su desarrollo es probable. Esta predicción se basa en la identificación de la biomecánica de las células del tumor primario, y no nos obligan a conocer la composición genética específica del tumor”.
“Las células cancerosas tienen características diferentes a las células sanas, y se esfuerzan por penetrar y hacerse cargo de los tejidos sanos con el fin de aumentar el volumen en el que se pueden extender. Para facilitar esto, durante su evolución (es decir, durante la formación de mutaciones) las células cancerosas han desarrollado flexibilidad estructural; basada en las características del tejido sano, las células cambian sus propias características: forma, estructura interna, rigidez y más. Mediante la adaptación de las fuerzas que se aplican a la naturaleza del tejido sano que se encuentran e interactúan, logran penetrar en él. Es interesante observar que el secreto de las células cancerosas no es la dureza sino más bien su suavidad, las células cancerosas son más suaves y más flexibles que las células sanas, y células metastásicas (células de cáncer con el potencial para la metástasis) son incluso más suave y más flexibles. Esta suavidad permite a las células hacerse camino en el tejido denso, pero, al mismo tiempo, estas células suaves también son adaptables y saben cómo aplicar una fuerza considerable en su entorno cuando quieren penetrar en él.
Weihs ha desarrollado un proceso único de imágenes biomecánicas tridimensionales, tras una serie de estudios. “Con este sistema permitimos que las células prueben los geles designados que simulan la rigidez del tejido sano. El seguimiento del cambio en la forma de las células, la disposición interna dentro de ellas, y las fuerzas que se ejercen sobre el gel nos permite revelar las diferencias entre las células metastásicas y células benignas e identificar proceso de adaptación de las células a los ambientes cambiantes en el cuerpo. Este es un paso vital para la predicción de metástasis y su identificación en las primeras etapas que permiten un tratamiento más eficaz”. Como se ha dicho, tras exitosas pruebas con esta innovadora herramienta de diagnóstico en líneas celulares humanas, el Comité de Ética ha aprobado las pruebas iniciales en humanos.
Los ensayos se están llevando a cabo actualmente, en colaboración con el Campus Rambam. Hasta ahora, la investigación se ha centrado en el cáncer de mama, y ahora se está expandiendo al cáncer de páncreas y cáncer de estómago. Weihs, es miembro del cuerpo docente de la Facultad de Ingeniería Biomédica, obtuvo tres grados de la Facultad de Ingeniería Química del Technion. Luego hizo su post-doctorado en el Departamento de Patología en la Escuela David Geffen de Medicina en UCLA. En su post-doctorado, que fue financiado por la NASA debido a sus implicaciones para la biología y la medicina en condiciones de espacio, comenzó a estudiar temas actuales: la mecánica de células, con énfasis en el comportamiento de las células del cáncer. Weihs está en la lista de las 50 mujeres más influyentes de Israel en 2015, publicada recientemente por el periódico Lady Globes, gracias a sus descubrimientos en el diagnóstico de la metástasis tumoral, lo que representa un “gran avance que salvará vidas en el futuro”.
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