Con la intervención de una impresora 3D BCN3D Sigma

La impresión 3D ayuda a aislar las células de uno de los cánceres de mama más agresivos

Redacción Interempresas02/01/2019

Científicos de la Universitat de Girona han conseguido aislar células madre de cáncer de mama gracias a la fabricación aditiva. Esta investigación se considera un hito muy importante en la investigación del cáncer de mama triple negativo, uno de los más agresivos y con un alto índice de recaída. La impresora 3D BCN3D Sigma de BCN3D Tecnologies ha permitido al equipo investigador fabricar unas matrices tridimensionales que reproducen los tejidos y fibras del cuerpo. Estas separan las células madre, causantes de las recaídas, para posteriormente investigarlas con el objetivo de encontrar fármacos que acaben con ellas sin afectar a otras partes y evitar la recaída de las pacientes.

Matrices tridimensionales que reproducen los tejidos y fibras del cuerpo impresas con la impresora BCN3D Sigma.

Un equipo de investigación de la Universitat de Girona ha conseguido aislar células madre de uno de los cánceres de mama más agresivos a través de un sistema de fabricación aditiva. El objetivo de aislar estas células es facilitar la investigación al laboratorio y encontrar un fármaco que ataque exclusivamente a estas células y que no dañe partes sanas, evitando la recaída de las pacientes.

La doctora Teresa Puig, una de las responsables del proyecto, ha explicado que estas células tumorales aún permanecen en el cuerpo después de un tratamiento con quimioterapia o radioterapia y que son responsables de la reaparición de la enfermedad. Según Puig, el cáncer que se investiga es el subtipo triple negativo, que tiene incidencia en mujeres jóvenes y que produce recaídas en el plazo de tres o cuatro años en un 20 o 30% de las pacientes.

“Un tumor está formado por muchos tipos de células y, con una baja proporción, tendríamos estas. Entonces, localizar estas células en el tumor es complicado. Este nuevo sistema es más limpio, te permite posteriormente trabajar más directamente con este tipo de células.” remarca Teresa Puig, responsable de la Unidad de Oncología del Grupo de Investigación en Nuevas Dianas Terapéuticas.

Los investigadores fabricaron en 3D unas matrices tridimensionales minúsculas —llamadas scaffolds— que reproducen los tejidos y fibras del cuerpo. Se probaron varios valores de los parámetros de impresión (altura de capa, densidad de relleno, patrón de relleno, dirección de relleno y flow) en el software BCN3D Cura para encontrar los óptimos y se imprimieron en 3D mediante la impresora BCN3D Sigma. Utilizando el método de diseño experimental de Taguchi, se fabricaron veintisiete configuraciones de matrices y luego se analizaron. Para realizar los ensayos de caracterización y proliferación celular, se imprimieron al menos diez copias de cada configuración. El objetivo del estudio ha sido ver qué geometría separaba mejor las células madre, que son las que provocan las recaídas.

Caracterización microscópica de configuraciones de matrices de PLA. El lado superior se visualizó bajo un microscopio óptico y se usaron imágenes para calcular el área de los poros y el diámetro del filamento.

“Es una estructura mallada que, en función de una serie de parámetros, como porosidades, espacios, distancia entre un elemento y otro, termina haciendo que la célula se pueda pegar a la matriz o no, pueda crecer, y pueda hacer lo que nuestros compañeros lo llaman como enriquecerse.” explica Joaquim de Ciurana, director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Producto, Proceso y Producción.

Anteriormente a esta investigación, estas matrices se realizaban en dos dimensiones, lo que no permitía separar con efectividad las células y por tanto, no se podían diseñar fármacos específicos para atacar a estas células.

Imágenes de microscopio óptico de células unidas a diferentes configuraciones de matrices. Las flechas blancas indican células adheridas al filamento de PLA.

Ahora, y tras conseguir aislar las células madre de este subtipo de cáncer de mama, los investigadores podrán estudiarlas mejor para encontrar aquellos biomarcadores que son los responsables de los tumores y poderlos atacar con fármacos. “Aún no sabemos cómo tratarlas, pero sí hemos encontrado la manera de aislarlas”, remarcó Teresa Puig. Este proyecto de ingeniería biomédica fabricado mediante impresión 3D, denominado ‘ONCOen3D’, ha permitido también reducir los costes de la metodología de análisis tradicional y, en consecuencia, aumentar los experimentos que se realizan con las células cancerígenas.

Los resultados del estudio se han publicado en las revistas científicas ‘International Journal of Molecular Sciences’ y ‘Polymers’, y se han presentado en congresos internacionales. La investigación se ha financiado en parte con dinero de La Marató de TV3. En este documento se puede ver el informe detallado acerca de la investigación.

Fuente: Artículo publicado en el International Journal of Molecular Sciences por Emma Polonio-Alcalá, Marc Rabionet, Antonio J. Guerra, Marc Yeste, Joaquim Ciurana y Teresa Puig. “Screening of Additive Manufactured Scaffolds Designs for Triple Negative Breast Cancer 3D Cell Culture and Stem-Like Expansion”.