Investigadores del Instituto Politécnico de Worcester (Estados Unidos) han desarrollado un 'chip' a base de nanotubos de carbono que puede capturar células tumorales circulantes (CTC) de todos los tamaños y tipos, y además con una sensibilidad mucho mayor que las tecnologías existentes. El diseño único del dispositivo permite identificar fácilmente e incluso cultivar las células capturadas, lo que podría en un futuro permitir detectar tumores en estadio temprano, predecir el curso de un cáncer y monitorizar los efectos de la terapia.

Varios laboratorios de investigación y compañías han creado los llamados dispositivos de biopsia líquida, pero los tienen "limitaciones importantes", como "baja sensibilidad; la incapacidad de atrapar CTC de todos los tamaños y tipos, o de capturar grupos de CTCs junto con células individuales; la dificultad de recuperar las células capturadas de los dispositivos para análisis de laboratorio; y los altos costos de fabricación", explican estos investigadores. Además, la contaminación de los CTC capturados por glóbulos blancos, que son similares en tamaño y "pueden ser confundidos con los CTC es un problema para muchos dispositivos de biopsia líquidos".

Este nuevo 'chip', descrito en la revista 'Lab on a Chip', no tiene ninguna de estas limitaciones. La pieza central del dispositivo es una capa de nanotubos de carbono que recubre el fondo de un pequeño pozo formado en una oblea de silicio/vidrio. Su diseño aprovecha la tendencia natural de los CTC a adherirse. "Para viajar a un lugar distante del cuerpo y comenzar un nuevo tumor, los CTC necesitan la capacidad de adherirse en un entorno que no es propicio para la adherencia. En investigaciones anteriores, hemos demostrado que se adhieren preferentemente a los nanotubos de carbono, pero que los glóbulos blancos no lo hacen, en general", aseguran los científicos.

El hecho de que los glóbulos blancos no se adhieran a los nanotubos permite extraerlos del chip, dejando atrás los CTC para que sean contados e identificados. Los glóbulos rojos, que superan ampliamente en número a las células tumorales circulantes, también representan un problema. Dado que tienden a asentarse en el fondo del chip, podrían impedir que los CTC se adhieran a los nanotubos. El equipo de investigación abordó este problema lisando o rompiendo los glóbulos rojos antes de añadir una muestra de sangre al chip. Descubrieron que el proceso de alisado no tiene ningún efecto sobre los CTC.

Las pruebas del 'chip' usando sangre con un número conocido de células cancerosas marcadas con tinte fluorescente mostraron que tiene una alta sensibilidad, con entre el 89 y el 100 por ciento de las células en las muestras de la prueba siendo capturadas. También se realizaron pruebas con muestras de sangre de pacientes reales de cáncer de mama y se obtuvo una sensibilidad del 100 por ciento para la detección de CTC.

Además, el 'chip' capturó CTC individuales que mostraban múltiples fenotipos de pacientes con cáncer en etapa temprana y tardía, otra ventaja potencial del dispositivo. Mientras que otros métodos utilizados para capturar células en otros dispositivos presentan sesgos que les impiden capturar toda la gama de fenotipos de células cancerosas, este chip de nanotubo de carbono parece tener el potencial para hacerlo.