Investigadores de la UCLA perfeccionar dispositivo NanoVelcro 'para agarrar las células individuales del cáncer de la sangre 22-Feb-2013

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Universidad de California - Los Angeles

Investigadores de la UCLA perfeccionar dispositivo NanoVelcro 'para agarrar las células individuales del cáncer de bloodImprovement permite' biopsias líquidos 'para el melanoma metastásico

Los investigadores de la UCLA informan que han perfeccionado un método que desarrollaron previamente para la captura y el análisis de las células cancerosas que se desprenden de los tumores de los pacientes y circulan en la sangre. Con las mejoras en su dispositivo, que utiliza una tecnología de nanoescala-velcro como, ahora pueden detectar y aislar células individuales de cáncer a partir de muestras de sangre de pacientes para el análisis.

Las células tumorales circulantes, o CTC, juega un papel crucial en la metástasis del cáncer, la difusión de los tumores a otras partes del cuerpo, donde forman nuevos tumores. Cuando estas células se aíslan de la sangre desde el principio, pueden proporcionar a los médicos con información crítica sobre el tipo de cáncer de un paciente tiene, las características del cáncer individual y la progresión potencial de la enfermedad. Los médicos también pueden decir de estas células cómo adaptar un tratamiento personalizado para un paciente específico.

En los últimos años, un equipo de investigadores de la UCLA dirigido por Hsian-Rong Tseng, un profesor asociado de farmacología médica y molecular en el Instituto Crump de Imagen Molecular y miembro del Instituto de Nanosistemas tanto en California como en la UCLA y el Centro Integral del Cáncer Jonsson de la UCLA, ha desarrollado un chip "NanoVelcro". Cuando la sangre se pasa a través del chip, muy pequeños "pelos" - hilos o fibras recubiertas con anticuerpos de proteínas que responden a las proteínas en la superficie de las células cancerosas a nanoescala - acto como el velcro, traping CTCs y aislamiento para su análisis.

CTCs atrapados por el chip también actúan como una "biopsia líquida" del tumor, proporciona un cómodo acceso a las células tumorales y la información anterior sobre metástasis potencialmente fatales.

Histopatología - el estudio de la estructura microscópica de las muestras de biopsia - Actualmente se considera el estándar de oro para determinar el estado del tumor, pero en las etapas iniciales de la metástasis, a menudo es difícil de identificar un sitio de la biopsia. Al ser capaz de extraer CTC viables de la sangre con el chip NanoVelcro, sin embargo, los médicos pueden realizar un análisis detallado del tipo de cáncer y las diversas características genéticas de cáncer específico de un paciente.

Mejorar el dispositivo NanoVelcro

El equipo de Tseng informa ahora que han mejorado el chip NanoVelcro reemplazando su sustrato de nanocables de silicio no transparente original dentro de un nuevo tipo de sustrato de nanofibras depositado polímero transparente, permitiendo que los nanocables del dispositivo a mejor las células cancerosas "agarrar" cuando la sangre pasa por ellos .

Tseng y sus colegas fueron capaces de recoger CTCs individuales inmovilizadas en el nuevo sustrato transparente mediante el uso de un cuchillo miniaturizado rayo láser, una técnica llamada micro-disección con láser o LMD.

El papel de los investigadores en su mejora con el chip fue publicado en línea 22 de febrero en el peer-reviewed journalAngewandte Chemieand se apareció en la portada de la edición impresa de la revista marzo de 2013.

"Este artículo resume un importante hito en el desarrollo continuo de ensayos NanoVelcro por primera vez por nuestro grupo de investigación", dijo Tseng. "Ahora no sólo podemos capturar las células cancerosas de la sangre con una alta eficiencia, pero también a mano recoger CTCs individuales para la caracterización en profundidad para proporcionar información crucial que ayuda a los médicos a tomar mejores decisiones."

Prueba de las mejoras sobre el melanoma

Usando el nuevo ensayo en la sangre del paciente que contiene células de melanoma circulantes (CMC), el equipo de Tseng fue capaz de aislar y preservar los CMC individuales. El melanoma es un tipo mortal de cáncer de piel que es propensa a difundir rápidamente por todo el cuerpo. La capacidad de capturar y preservar los CMC individuales permite a los médicos para analizar la estructura del ADN de células de melanoma ", determinan las características genéticas del cáncer del paciente y confirme que las células en circulación siguen siendo genéticamente similares al tumor vinieron.

La preservación de los CMC capturados individuales en este estudio de prueba de concepto también permitió a los investigadores realizar un análisis - llamado el genotipado de una sola célula - para encontrar dentro de la célula un objetivo específico (V600E BRAF) para un medicamento llamado vemurafenib. BRAF V600E es una mutación en la proteína BRAF que aparece en aproximadamente el 60 por ciento de los casos de melanoma. Los fármacos que inhiben BRAF son capaces de reducir la velocidad y, a menudo revertir el crecimiento de tumores de melanoma.

"Con esta tecnología, nos estamos acercando a la meta de una biopsia líquida ampliamente aplicable clínicamente, donde podremos degustar las células cancerosas mediante una simple extracción de sangre y comprender los genes que les permiten crecer," dijo el Dr. Antoni Ribas, profesor de la medicina en la división de hematología-oncología, miembro del Centro del Cáncer Jonsson y uno de los principales colaboradores de Tseng. "Con los chips NanoVelcro, vamos a ser capaces de personalizar mejor los tratamientos a los pacientes al dar el tratamiento adecuado para detener lo que hace que crezca el cáncer en particular."

Dr. Roger Lo, otro colaborador clave Tseng y profesor asistente en el departamento de medicina de la UCLA, la división de dermatología, y el departamento de farmacología molecular y médica, también se mostró optimista sobre el nuevo método.

"Este avance científico - ser capaz de capturar las células del melanoma en tránsito en la sangre y luego realizar un análisis genético en ellos - será, en principio, nos permitirá seguir la evolución genómica de melanoma en tratamiento BRAF-inhibidor y comprender mejor el desarrollo de la resistencia a los medicamentos ", dijo Lo, quien también es miembro del Centro de Cáncer Jonsson.

Centro Integral del Cáncer Jonsson de la UCLA tiene más de 240 investigadores y médicos dedicados a la investigación de la enfermedad, la prevención, la detección, el control, el tratamiento y la educación. Uno de los mayores centros integrales de cáncer de la nación, el Centro Jonsson se dedica a promover la investigación y la traducción de la ciencia básica en los estudios clínicos de vanguardia. En julio de 2012, el Centro de Cáncer Jonsson fue nombrado una vez más entre los 10 centros de cáncer de la nación byU.S. News & World Report, un ranking que ha mantenido durante 12 de los últimos 13 años.

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