Un equipo internacional de científicos ha creado en el laboratorio un modelo de tumor de cáncer de páncreas en tres dimensiones (3D) que combina una matriz de bioingeniería y células derivadas de pacientes y que podría utilizarse para desarrollar y probar tratamientos dirigidos.

En un nuevo estudio publicado en Nature Communications, investigadores de la Universidad de Nottingham, la Universidad Queen Mary de Londres, la Universidad de Monash y la Universidad Jiao Tong de Shanghai han creado un microambiente multicelular en 3D que utiliza células derivadas de pacientes para recrear el modo en que crecen las células tumorales del cáncer de páncreas y responden a los fármacos de quimioterapia.

El cáncer de páncreas es muy difícil de tratar, sobre todo porque no hay signos ni síntomas hasta que el cáncer se ha extendido. Puede ser resistente al tratamiento y la tasa de supervivencia es baja en comparación con otros tipos de cáncer, con sólo un 5-10% de supervivencia cinco años después del diagnóstico.

El estudio ha sido dirigido por los profesores Álvaro Mata, de la Universidad de Nottingham (Reino Unido), Daniela Loessner, de la Universidad de Monash (Australia), y Christopher Heeschen, de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (China).

El Dr. David Osuna de la Peña, investigador principal del proyecto, declaró: "Hay dos obstáculos principales para el tratamiento del cáncer de páncreas, una matriz muy densa de proteínas y la presencia de células madre cancerosas (CSC) muy resistentes que participan en la recaída y la metástasis. En nuestro estudio, hemos diseñado una matriz en la que las CSC pueden interactuar con otros tipos de células y comportarse conjuntamente de forma más parecida a como lo hacen en el organismo, lo que abre la posibilidad de probar diferentes tratamientos de forma más realista".

Es necesario mejorar los modelos de cáncer en 3D para estudiar el crecimiento y la progresión de los tumores en los pacientes y probar las respuestas a los nuevos tratamientos. En la actualidad, el 90% de los tratamientos contra el cáncer que se prueban de forma preclínica fracasan en las primeras fases de los ensayos clínicos y menos del 5% de los medicamentos oncológicos tienen éxito en los ensayos clínicos.

Las pruebas preclínicas se basan principalmente en una combinación de cultivos celulares bidimensionales (2D) en laboratorio y modelos animales para predecir las respuestas al tratamiento. Sin embargo, los cultivos celulares convencionales en 2D no logran imitar las características clave de los tejidos tumorales y las diferencias entre especies pueden hacer que muchos tratamientos exitosos en huéspedes animales sean ineficaces en humanos.

Por consiguiente, se necesitan nuevos modelos experimentales de cáncer en 3D para recrear mejor el microambiente tumoral humano e incorporar las diferencias específicas de los pacientes.

El autoensamblaje es el proceso por el que los sistemas biológicos ensamblan de forma controlada múltiples moléculas y células para formar tejidos funcionales. Aprovechando este proceso, el equipo creó un nuevo biomaterial de hidrogel fabricado con múltiples proteínas, aunque específicas, que se encuentran en el cáncer de páncreas.

Este mecanismo de formación permite incorporar tipos de células clave para crear entornos biológicos que puedan emular las características del tumor del paciente.

El profesor Mata añade: "El uso de modelos de cáncer humano es cada vez más común en el desarrollo de tratamientos para la enfermedad, pero una de las principales barreras para llevarlos a las aplicaciones clínicas es el tiempo de entrega. Hemos diseñado un modelo ex vivo de adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) completo y ajustable mediante el ensamblaje y la organización de componentes clave de la matriz con células derivadas de pacientes. Los modelos presentan perfiles transcripcionales de pacientes, funcionalidad de las CSC y una fuerte tumorigenicidad; en general, proporcionan un escenario más relevante que los cultivos de Organoides y Esferas. La 29th,plona, es una Michoacana de la 29th, que se Michoacana de la Thousand.

Creemos que este modelo se acerca más a la visión de poder tomar las células tumorales del paciente en el hospital, incorporarlas a nuestro modelo, encontrar el cóctel óptimo de tratamientos para un cáncer concreto y entregárselo al paciente, todo ello en un plazo breve. Aunque esta visión de la medicina de precisión para el tratamiento de esta enfermedad todavía está lejos, esta investigación supone un paso más hacia su realización."

Fuente: University of Nottingham