I tumori cancerosi sono noti per rilasciare cellule nel flusso sanguigno, e sono queste cellule tumorali circolanti o CTC che sono le fonti di tumori metastatici, tumori che si diffondono e si formano in luoghi distanti nel corpo. Infatti, la maggior parte dei pazienti che soccombono al cancro non muoiono a causa dei tumori iniziali che si formano, ma piuttosto a causa dei tumori metastatici secondari mortali che compaiono in siti distanti. Di conseguenza, comprendere la biologia e la rilevanza clinica di queste cellule in viaggio è fondamentale nella nostra lotta contro il cancro.

Monitoraggio delle cellule tumorali circolanti, però, è una sfida tremenda in quanto sono in inferiorità numerica nel sangue rispetto alle cellule sane a un livello di oltre 1 miliardo a 1. Inoltre, possono mostrare proprietà varie e dinamiche, e la raccolta di CTC trovate nel flusso sanguigno di un malato di cancro può avere un potenziale metastatico diverso. Di conseguenza, gli sforzi per integrare l'analisi di queste cellule nella medicina clinica tradizionale sono stati limitati perché è stato difficile individuare quali tipi di cellule e quali proprietà fenotipiche dovrebbero essere presi di mira. Ma il potenziale delle CTC di consentire la raccolta di una "biopsia liquida" non invasiva per monitorare la progressione del cancro è una possibilità allettante che ha continuato ad attirare un'attenzione significativa su questo problema.

Una svolta del gruppo di ricerca della professoressa Shana Kelley presso l'Università di Toronto pubblicata su Nanotecnologia della natura fornisce un nuovo strumento per caratterizzare le CTC che può aiutare i biologi e i medici oncologici a capire come utilizzare queste cellule per fornire un trattamento migliore. Utilizzando nanoparticelle magnetiche, Le CTC nei campioni di sangue sono state mirate in base alle proteine ​​visualizzate sulla superficie cellulare, e separati in base ai livelli della proteina presente. Utilizzando un dispositivo microfluidico ad alta risoluzione, le cellule vengono quindi separate in 100 diverse zone di cattura per generare un profilo che fornisce informazioni fenotipiche relative al potenziale metastatico. Utilizzando questo approccio e monitorando le cellule generate in modelli animali di cancro e in campioni raccolti da pazienti affetti da cancro alla prostata, è stato dimostrato che le proprietà delle CTC si evolvono e diventano più aggressive man mano che i tumori diventano più avanzati.

"Attraverso questo approccio, abbiamo mirato a fornire un nuovo modo per profilare le CTC oltre al semplice conteggio del loro numero nei campioni clinici, " ha spiegato la dottoressa Mahla Poudineh, autore principale dello studente sulla carta. "Anziché, volevamo fornire informazioni fenotipiche che potessero consentire di classificare queste cellule come benigne o più pericolose, che quindi informerebbe le opzioni di trattamento".

"Siamo stati molto fortunati a collaborare con un certo numero di oncologi presso il Sunnybrook Research Center e il Princess Margaret Hospital mentre sviluppavamo questa tecnologia in modo da poter testare il nostro approccio con campioni di pazienti reali e capire meglio come adattarlo per l'uso in clinica, " ha osservato il dottor Kelley.

Il gruppo Kelley (www.kelleylaboratory.com/), insieme ai collaboratori del gruppo Sargent (www.light.utoronto.ca/) dell'Università di Toronto, sperano di trasformare l'approccio che hanno riportato in un dispositivo che può essere utilizzato dai ricercatori sul cancro e, infine, dai medici per consentire il monitoraggio di routine dell'analisi CTC e l'utilizzo per limitare la progressione del cancro.