Avance en biopsias líquidas facilita identificar células cancerígenas con mayor precisión

Un equipo de investigación desarrolló un dispositivo microfluídico en cascada capaz de aislar células tumorales y sus agrupaciones intactas con alta eficiencia, lo que podría mejorar el diagnóstico de cáncer y la evaluación de su agresividad. La tecnología, basada en separación inercial en dos etapas, permite procesar muestras clínicas de gran volumen en minutos, preservando estructuras celulares clave que suelen perderse con métodos tradicionales.

El sistema está diseñado para trabajar con biopsias líquidas, con lo cual se busca detectar células tumorales circulantes sin necesidad de procedimientos invasivos. Sin embargo, uno de los principales retos ha sido la pérdida o daño de los llamados clusters tumorales —agrupaciones celulares asociadas con mayor potencial metastásico— durante el proceso de aislamiento. En el caso de los derrames pleurales, ya utilizados en citología oncológica, la sensibilidad puede verse limitada porque las células malignas quedan ocultas entre grandes cantidades de células sanguíneas, y los clusters pueden desintegrarse durante el procesamiento. Incluso métodos basados en anticuerpos, aunque específicos, pueden dañar células o interferir con biomarcadores relevantes.

Para superar estas limitaciones, los investigadores propusieron un enfoque escalonado que combina microcanales serpenteantes y espirales para separar células por tamaño y dinámica de flujo sin comprometer su integridad. En la primera etapa, el dispositivo utiliza microfluídica serpenteante paralelizada para eliminar la mayoría de células sanguíneas en condiciones de alto flujo. Posteriormente, una segunda etapa basada en microcanales espirales permite enriquecer tanto células tumorales individuales como clusters intactos. 

Los resultados experimentales muestran que el dispositivo alcanza tasas de recuperación de hasta 81.7% para células tumorales individuales, con niveles de pureza cercanos al 76%. En el caso de los clusters, se logró una pureza superior al 79% en condiciones controladas. Ensayos con partículas modelo —que simulan distintos tamaños celulares— mostraron recuperaciones superiores al 90%, lo que respalda la robustez del diseño. En muestras clínicas reales, como derrames pleurales de 50 mL, el sistema procesó el volumen completo en apenas 6.5 minutos, manteniendo niveles relevantes de pureza, aunque más variables, especialmente en el caso de los clusters. Las células tumorales fueron confirmadas mediante marcadores de inmunofluorescencia, reforzando la validez biológica de los hallazgos.

Más allá de la eficiencia, uno de los principales aportes de esta tecnología es la preservación de los clusters tumorales, considerados indicadores clave de malignidad avanzada, mayor capacidad metastásica y peor pronóstico clínico. Como destacan los autores, el avance no radica únicamente en capturar más células, sino en recuperarlas en formas que conserven su significado biológico. La posibilidad de analizar células individuales y agrupaciones en paralelo podría ofrecer una visión más completa de la progresión tumoral que los enfoques tradicionales centrados en células aisladas.

En términos prácticos, el sistema presenta ventajas relevantes para su adopción clínica: es un método label-free, no requiere campos externos ni instrumentación compleja, y es compatible con técnicas estándar de tinción y microscopía. Además, su diseño en polímeros multicapa sugiere viabilidad para producción escalable y de bajo costo. No obstante, los investigadores subrayan que la validación clínica aún es preliminar —limitada a un número reducido de pacientes—, por lo que serán necesarios estudios más amplios para confirmar su impacto diagnóstico y pronóstico.