¿Qué ocurre cuando se crea una herida sobre células tumorales?

Hoy os traigo una entrada algo distinta pero muy interesante. Vamos a explicar una de las técnicas que se usan a menudo en un laboratorio de oncología y que nos permite estudiar la capacidad de migración de las células tumorales. Es una técnica muy sencilla tanto de aplicar como de entender y que puede ser muy informativa. La técnica en cuestión se llama el "Ensayo de la Herida" o "Scratch Assay / Wound Assay" en inglés. "Scratch" lo podríamos traducir como "rasguño" o "arañazo" mientras que "wound" es herida igualmente.

Lo primero que conviene explicar es que una de las herramientas que más utilizamos los investigadores para entender el comportamiento de las células tumorales son los cultivos celulares. Estos cultivos se realizan con células derivadas de tumores que se han establecido a lo largo de los años o con células que se toman de tumores que llegan a nuestras manos tras una biopsia (una extracción de tejido para su análisis) o una cirugía en la que se extirpa un tumor. Estas células se pueden cultivar en placas y frascos de plásticos en las que crecen y se multiplican alegremente. Para ello, la mayoría de las células se adhieren a la superficie de la placa y se les suministra un medio de cultivo que contiene los nutrientes necesarios para las células. Las placas en las que se cultivan las células se mantienen en incubadores que tienen una temperatura de 37ºC (al igual que nuestro cuerpo) y determinadas condiciones de humedad, oxígeno y CO2. Al tratarse de células tumorales su capacidad de reproducción y división es ilimitada para la mayoría de las líneas celulares con las que trabajamos habitualmente. De modo, que en ellas podemos estudiar sus genes, su crecimiento e incluso probar fármacos para ver como responden ante ellos.

Estos son los frascos y placas que utilizamos para crecer las células
dentro de un incubador. El medio de cultivo tiene un color rojizo y conforme
los nutrientes se van acabando se torna de un color amarillo. Es en ese momento
cuando tienes que cambiarles el medio a tus células y "darles de comer de nuevo".

Para trabajar con las células utilizamos unas "campanas" especiales similares a las que tenemos en la cocina de casa pero con el flujo de aire invertido. Las campanas de las cocinas absorben el aire de todo lo que tienen debajo evitando así que los olores se diseminen. Nuestras campanas de cultivos sin embargo, expulsan un aire previamente filtrado y estéril desde arriba hacia fuera evitando así que el aire que esta en el exterior de la campana acceda al interior y contamine nuestros cultivos. Los medios que utilizamos para crecer las células son altamente nutritivos y suculentos para todo tipo de bacterias y hongos que están pululando por el aire y el ambiente. Trabajando en estas campanas evitamos que estos organismos puedan acceder a nuestros cultivos y contaminarlos.

Aquí tenemos el aspecto que tendría Charles Darwin si hubieran existido

estás campanas en su época. Como veis, el investigador sólo introduce las manos

en la campana. El aire filtrado viene de la parte de arriba del interior de la campana 

y se escapa por el hueco que deja la pantalla y por dónde se introducen las manos,

 impidiendo así que entren agentes que estén en el ambiente exterior.

El ensayo de la herida es un experimento que nos sirve para estudiar la migración de las células tumorales en cultivo. Cómo sabemos, una de las características de las células tumorales es la capacidad que tienen para moverse libremente y anclarse en otros tejidos provocando metástasis. Si estas células en cultivo se mueven de una manera más eficaz o rápida que el resto, podemos sospechar que tienen más probabilidades de ser metastásicas y por tanto más agresivas. Lo primero que tenemos que hacer es conseguir una monocapa de células, es decir, que las células que están adheridas cubran absolutamente toda la superficie de la placa y no haya ningún espacio sin células. Este concepto se conoce como confluencia. Una placa completamente cubierta por células tendría una confluencia del 100%, una placa sin ninguna célula tendría una confluencia del 0%.

Aquí tenemos algunos ejemplos de confluencia celular.
Esas estructuras como triangulares son células vistas al microscopio
Con un 10% de confluencia hay muy poquitas, sin embargo
con un 90% cubren casi por completo la placa.
Fuente: https://biology.stackexchange.com

Pues bien, para realizar el ensayo de la herida necesitamos una confluencia del 100%, que no haya ningún espacio sin cubrir. Las células son bastante más inteligentes de lo que podría parecer. Cuando notan que no hay espacio disponible dejan de dividirse y si permanecen mucho tiempo en esa situación comienzan a morir. Ahora bien, si son células con una alta capacidad de movimiento, en cuanto aparezca el más mínimo hueco van a tender a migrar hacia él y cerrar dicho hueco. Si monitorizamos ese movimiento, podemos ver si unas células migran más rápidamente que otras o si por ejemplo, añadir un fármaco a las células detiene de alguna forma su migración. Es por ello que cuándo tenemos nuestra monocapa de células realizamos una "herida". Utilizando un objeto fino y puntiagudo (una punta de micropipeta generalmente) realizamos un rasguño de un lado a otro de la placa. Esto se lleva todas las células por donde has pasado el objeto y deja un espacio abierto entre dos frentes repletos de células. Para monitorizar su movimiento tras abrir la "herida", o bien se toman fotografías de la misma zona durante distintos tiempos hasta que la herida se ha cerrado, o bien si tienes la suerte de tener el equipamiento se puede grabar en video y ver perfectamente como las células rellenan el espacio.

Como se observa en el video, las células que están en el borde de ambos frentes van moviéndose hasta cubrir por completo la herida. Este video en cuestión esta acelerado, esto no es un proceso que ocurra en pocos segundos. No obstante, si que es posible que las células cubran la herida al 100% de un día para otro si se mueven muy rápido. Ya vemos que es un ensayo fácil, rápido y barato y por eso es el primer experimento que se suele hacer para comprobar la movilidad de las células. Hay que tener cierta precaución, en ocasiones la herida se cierra por completo debido a que las células se han dividido y las células hijas han ocupado el único espacio disponible, el de le herida. En ese caso tendríamos una alta proliferación en lugar de una alta migración. Si dispones del video del ensayo no hay ningún problema puesto que se ve perfectamente como las células se mueven. Si no es el caso, el ojo experto es de gran ayuda ya que las células en movimiento tienen una forma más estirada. En cualquier caso, convendría hacer otro tipo de ensayo de migración que también los hay. Si te gustaría saber más sobre ellos, no olvides comentar, preguntar y seguir conmigo tras las huellas del cáncer.

FdM.