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1 de Enero de 2016
Tecnología

Biomicrofluídica, una nueva herramienta para la investigación biomédica

Una técnica que ayer se usaba para fabricar microchips se aplica hoy al ensayo in vitro de fármacos contra el cáncer.

En un sistema biomicrofuídico, los microdispositivos suelen incluirse en moldes de mayor tamaño que permiten acoplar tubos y conexiones para hacer fluir distintos líquidos. [CORTESÍA DE J.M. AYUSO Y M. VIRUMBRALES]

La primera causa de muerte en los países desarrollados corresponde al cáncer, un conjunto amplísimo de enfermedades muy diferentes, cuya única característica común es la proliferación descontrolada de células.

Debido a su rápido crecimiento, las células tumorales consumen una enorme cantidad de recursos y energía, lo que provoca una acusada disminución de los nutrientes y el oxígeno alrededor del tumor. Ello activa distintas respuestas que preparan a las células tumorales para adaptarse a este ambiente hostil; en otras palabras, se «entrenan» para sobrevivir en estas condiciones. Al mismo tiempo, aumentan su capacidad de movimiento para tratar de encontrar un entorno más rico en nutrientes. Este hecho contribuye a la aparición de la temida metástasis, esto es, la invasión de otros tejidos. Por su parte, el organismo detecta esta falta de nutrientes en la periferia del tumor. Engañado, trata de compensarlo aumentando el aporte sanguíneo a dicha zona, lo que acelera aún más el crecimiento tumoral.

El desarrollo tumoral es, por tanto, un proceso muy complejo en el que intervienen distintos tipos celulares y factores bioquímicos. Sin embargo, la mayor parte de la investigación in vitro sobre la fisiología del cáncer se lleva a cabo en las clásicas placas de Petri, donde no es posible reproducir las complejas situaciones que acabamos de describir. Solo permiten simular escenarios más simples (que no tienen en cuenta los gradientes de oxígeno y nutrientes) y no valen para estudiar la influencia de las células sanas del paciente, su sistema inmunitario o los vasos sanguíneos, que acaban sirviendo a los propósitos del tumor.

Todo ello se traduce en que los estudios farmacológicos estándar no tienen en cuenta muchos de los aspectos más agresivos del tumor, como su capacidad de adaptarse o de invadir el tejido circundante. De ahí que de cada 10.000 antitumorales que se prueban in vitro, tan solo 5 lleguen a la fase de ensayo clínico con pacientes. Asimismo, estas limitaciones se traducen en unos costes de desarrollo elevadísimos (las inversiones requeridas para que un nuevo fármaco llegue al paciente ascienden a millones de dólares), lo que hace que las perspectivas de éxito se vuelvan desesperanzadoras.

El cáncer en un chip
En ese contexto ha surgido la biomicrofluídica, una nueva disciplina que trata de reproducir en pequeños microdispositivos la estructura y organización de los tejidos del organismo, con el propósio de simular su comportamiento y tratar así de entender los procesos fisiológicos más complejos.

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