Un chip microfluídico evalúa terapias farmacológicas para la leucemia en niños

Predecir la resistencia a los fármacos en el diagnóstico

Más de 120.000 personas en Estados Unidos viven con leucemia linfoblástica aguda, conocida como LLA, y cada año se diagnostican 6.000 casos nuevos. Más de 3.500 niños reciben este diagnóstico anualmente, lo que la convierte en responsable del 75 por ciento de todos los casos de leucemia infantil, según los datos recogidos en MedicalXpress. Este cáncer de la sangre progresa rápidamente y detiene la producción de glóbulos blancos maduros en cuestión de meses. Aunque los tratamientos iniciales se basan en pautas de quimioterapia estructuradas según los subtipos de leucemia y los grupos de riesgo genético, la mayoría de los pacientes recibe terapias similares. Alrededor del 15 por ciento de los pacientes pediátricos y del 50 por ciento de los adultos siguen sufriendo recaídas o enfermedad refractaria.

«GradientScreen aspira a mejorar y ampliar el acceso a la medicina de precisión en el tratamiento de la leucemia, ayudando a los clínicos a identificar antes, en el curso de la enfermedad, a los pacientes más difíciles de tratar y a emparejarlos con mayor precisión con nuevos enfoques terapéuticos alternativos»

— Kendall Williams, ingeniero biomédico y coautor del estudio

Gradientes microfluídicos en lugar de pruebas una por una

Para identificar los tratamientos ineficaces antes de que empiece el tratamiento, los investigadores diseñaron un ensayo microfluídico llamado GradientScreen. Este dispositivo médico de diagnóstico evalúa la supervivencia de las células cancerosas frente a múltiples combinaciones de fármacos de forma simultánea. En lugar de probar cada pareja de fármacos y cada proporción de concentración en pocillos de cultivo separados y con gran consumo de recursos, la red de canales microfluídicos analiza todo un espectro de proporciones de dosis de una pauta de tres fármacos en un solo experimento, según lo documentado en Nature Biomedical Engineering. Dos pacientes con la misma mutación genética suelen mostrar respuestas divergentes a las terapias dirigidas, lo que hace necesarias las pruebas funcionales en células vivas junto con la secuenciación genómica.

Medir la supervivencia celular en 17 muestras clínicas

La invención biomédica fue creada por Kendall Williams y Dan Zhang, graduados de la Universidad Emory y Georgia Tech, junto con el investigador principal Wilbur Lam. En un estudio retrospectivo que evaluó 17 muestras de pacientes de células leucémicas y médula ósea proporcionadas por el Aflac Cancer and Blood Disorders Center de Children's Healthcare of Atlanta, los perfiles de supervivencia de la plataforma coincidieron con la evolución histórica de los pacientes, según informó MedicalXpress. Las mediciones del ensayo se correspondieron con el volumen de células cancerosas residuales que quedaban tras las primeras cuatro semanas de quimioterapia de inducción, así como con las recaídas documentadas de los pacientes.

Ampliar el cribado más allá de la LLA pediátrica

El equipo de investigación planea extender las pruebas a otros cánceres de la sangre, incluida la leucemia mieloide aguda, y evaluar cohortes de pacientes adultos. Esta innovación técnica en la caracterización funcional de fármacos pretende acortar el tiempo entre el diagnóstico y la selección de una terapia personalizada, evitando las pautas estándar que probablemente fracasarán, según los hallazgos del equipo publicados en Nature Biomedical Engineering.

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