06/02/2025 - Nota de prensa
Un equipo liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Instituto de Investigación del Hospital del Mar ha desarrollado el MIRO (Micro Immune Response On chip, por sus siglas en inglés), un dispositivo basado en microfluidica que permite replicar las características de los tumores y de su entorno a partir de células de pacientes. Se trata de una herramienta que puede ayudar a agilizar el desarrollo de nuevos tratamientos de inmunoterapia contra el cáncer, así como a seleccionar los más convenientes para cada persona. El trabajo se ha publicado en la revista Nature Communications.
De izquierda a derecha: Laura Comerma, Anna Sallent, Alexandre Calon, Alba Recort, Jenniffer Linares, Joan Albanell.
El dispositivo MIRO permite llenar un vacío en la creación de tratamientos contra las células cancerosas. Muchos desarrollos ofrecen resultados prometedores en el laboratorio, in vitro y en modelos de ratones, pero no funcionan tan bien cuando se trasladan a los humanos. "MIRO nos permite recrear no sólo el tumor, sino su entorno y la interacción que tienen con las células del sistema inmunitario. Esta relación es vital para el éxito de los tratamientos basados en la inmunoterapia que, a pesar de su potencial curativo, actualmente solo funcionan en entre el 20 y el 40% de los pacientes", explica la Dra. Anna Labernadie, quien diseñó el sistema microfluídico durante su investigación postdoctoral en el IBEC y actualmente lidera el laboratorio de Comportamiento Celular y Bioingeniería de Tejidos en el Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF) en Valencia.
Los investigadores que han desarrollado esta tecnología ya la han probado con muestras de cáncer de mama conocidas como HER2-positivas. Este tipo de células cancerosas tienen niveles muy altos de la proteína HER2, que favorece el crecimiento rápido del tumor, pero que, al mismo tiempo, se puede tratar con terapias dirigidas específicamente a esta proteína.
Las pruebas realizadas han permitido comprobar la importancia del entorno que rodea los tumores de mama a la hora de protegerlo del tratamiento más habitual en este tipo de cáncer, el anticuerpo monoclonal trastuzumab. "Gracias a MIRO, hemos podido rastrear las células inmunitarias, ver cómo pierden velocidad, movimiento, al acercarse al tumor, lo que hace que el tratamiento no funcione. Se encuentran una barrera formada por el entorno tumoral y quedan bloqueadas", explica el Dr. Alexandre Calon, responsable del Laboratorio de Investigación Traslacional en microambiente tumoral del IMIM.
Avanzar hacia un tratamiento personalizado
De izquierda a derecha: Alice Perucca y Xavier Trepat
El dispositivo MIRO, que ya ha sido probado con otros tipos de tumor sólidos, como tumores de pulmón o colon, está fabricado con técnicas de microfluidica. Estas técnicas permiten manipular fluidos y células a una escala muy pequeña. MIRO incluye cultivos de células de diferentes tipos, separados en compartimentos con el fin de dirigir y observar su evolución. Este modelo, el primero de su tipo creado con estas técnicas, permite recrear y estudiar con detalle la interacción entre las células cancerosas, su tejido conectivo y las respuestas inmunes. "Este modelo nos permite probar directamente los tratamientos que se utilizarían con los pacientes", explica el Dr. Xavier Trepat, profesor de investigación ICREA en el IBEC, donde lidera el grupo de Dinámica integrativa de células y tejidos.
La capacidad del dispositivo para analizar el funcionamiento de diferentes tratamientos, la aparición de posibles resistencias e, incluso, identificar nuevos biomarcadores de manera individualizada para cada paciente, representa un gran avance en el diseño y personalización de los tratamientos de inmunoterapia en oncología.
En este sentido, el Dr. Joan Albanell, jefe del Servicio de Oncología Médica del Hospital del Mar y director del Programa de Investigación en Cáncer de su instituto de investigación, ha apuntado que "MIRO es un modelo preclínico innovador que puede ayudar a mejorar la tasa de éxito y de eficacia de nuevas estrategias con inmunoterapia una vez las trasladamos a ensayos clínicos".
En cuanto al trabajo futuro, el IBEC, ICREA y el Hospital del Mar Research Institute ya han presentado una solicitud de patente conjunta por la tecnología de MIRO. "Nuestro objetivo es transferir esta tecnología a la industria farmacéutica y hospitales para poder aplicarla a pacientes", explica la Dra. Anna Labernadie.
Se muestra la organización de los fibroblastos (verde), el esferoide tumoral (rojo) y las células inmunitarias (cian). Comparativa de una condición control (izquierda), con condiciones de tratamiento (derecha). Se observa cómo las células inmunitarias (cian) son capaces de atravesar los fibroblastos (verde) y llegar al tumor (rojo).
El estudio descrito ha contado con la colaboración del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), la Universidad de Barcelona (UB), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), la Universidad Pompeu Fabra y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Oncología (CIBERONC -ISCIII); y ha recibido financiación parcial de la Fundación "la Caixa".
Artículo de referencia
Alice Perucca, Andrea Gómez Llonin, Oriol Mañe Benach, Clement Hallopeau, Elisa I. Rivas, Jenniffer Linares, Marta Garrido, Anna Sallent-Aragay, Tom Golde, Julien Colombelli, Eleni Dalaka, Judith Linacero, Marina Cazorla, Teresa Galan, Jordi Pastor Viel, Xavier Badenas, Alba Recort-Bascuas, Laura Comerma, Patricia Fernandez-Nogueira, Ana Rovira, Pere Roca-Cusachs, Joan Albanell, Xavier Trepat, Alexandre Calon and Anna Labernadie. Micro Immune Response On-chip (MIRO) models the tumour-stroma interface for immunotherapy testing. Nature Communications (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-56275-1
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