El Micro Immune Response On chip (MIRO) permite replicar los tumores y su entorno, para conocer su respuesta a los tratamientos basados en inmunoterapia. El dispositivo, que ya se ha probado con éxito en muestras de cáncer de mama, puede ser clave para desarrollar nuevos tratamientos y determinar cuál es la terapia más adecuada para cada paciente de manera personalizada. El trabajo, publicado Nature Communications, es fruto de la colaboración entre el Instituto de Bioingeniería de Cataluña y el Instituto de Investigación del Hospital del Mar.
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.
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.
Anne Labernadie
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.
Imagen representativa del dispositivo MIRO. Imágenes confocales combinadas que muestran la organización de los fibroblastos (verde), el esferoide tumoral (rojo) y las células inmunitarias (cian). Barra de escala: 2 mm.
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 Instituto de Investigación del Hospital del Mar.
Avanzar hacia un tratamiento personalizado
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, y miembro de la Universidad de Barcelona (UB).
Este modelo nos permite probar directamente los tratamientos que se utilizarían con los pacientes.
Xavier Trepat
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 Instituto de Investigación del Hospital del Mar 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.
El estudio descrito forma parte de la tesis doctoral de Alice Preucca en el IBEC, cuyo trabajo se centra en investigar el papel del ecosistema inmunocompetente en la progresión del cáncer.
El trabajo ha contado además 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 referenciado
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: 10.1038/s41467-025-56275-1
