Un sistema modelo permite conocer el crecimiento de los tumores de páncreas
Investigadores desarrollan un innovador modelo de organoide para estudiar el cáncer de páncreas
Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han desarrollado un novedoso sistema modelo que puede utilizarse para seguir con precisión los pasos del crecimiento y la disposición tridimensional de las células del cáncer de páncreas. También proporciona la base para probar y desarrollar enfoques terapéuticos.
Andreas Heddergott /TUM
El cáncer de páncreas representa alrededor del 3% de todos los casos de cáncer en Alemania. Aunque este tipo de cáncer es relativamente raro, es muy agresivo y, por tanto, letal en la mayoría de los casos. "Probablemente no haya ningún otro tipo de tumor en el que la investigación sea tan urgente", afirma Maximilian Reichert, profesor de investigación traslacional del carcinoma de páncreas en la TUM Klinikum rechts der Isar. "A diferencia de otros tipos de tumores, como el de mama o el colorrectal, no disponemos de programas significativos de detección precoz ni de tratamientos eficaces".
Por ello, un equipo de investigación interdisciplinar dirigido por Maximilian Reichert y Andreas Bausch, profesor de biofísica celular de la TUM, ha desarrollado un organoide tumoral derivado del páncreas. "Un organoide es un cultivo celular tridimensional que recapitula las características clave del tejido de origen, en este caso el cáncer de páncreas", explica Reichert. Hasta ahora, los modelos de organoides han sido siempre agregados esféricos de células. Reflejan las características moleculares del tejido, pero hasta ahora no reflejaban la arquitectura tisular, que en última instancia puede ser crucial para la función. "Hemos conseguido por primera vez modelar la morfología del tumor, formada por complejas estructuras tubulares tan características del cáncer de páncreas", afirma Reichert.
El colágeno facilita la formación de estructuras complejas
Para que las células crezcan como esta estructura multirramificada fuera del cuerpo, no sólo necesitan los nutrientes en los que pueden desarrollarse. También deben estar incrustadas en una matriz en la que puedan formar una estructura mediante la división y la migración celular. Los investigadores de la TUM utilizaron una matriz compuesta principalmente por colágeno. "Con ello cambiamos las condiciones mecánicas de la matriz en la que crecen las células para permitir la formación de estructuras complejas", dice Bausch. "No son sólo las condiciones bioquímicas, sino también las propiedades mecánicas de la matriz las que influyen decisivamente en el crecimiento".
Para la formación del organoide, la plasticidad mecánica del colágeno -es decir, su capacidad de remodelación- es un factor importante. Las fuerzas ejercidas sobre el material a través del crecimiento celular provocan una deformación permanente, a diferencia de una deformación puramente elástica, que sería reversible.
Base para desarrollar tratamientos
"Este sistema de organoides nos permite seguir las etapas individuales de crecimiento del cáncer de páncreas a lo largo del tiempo, como las divisiones y los movimientos celulares, así como los patrones de expresión genética", dice Bausch. "Hasta ahora esto no era posible porque faltaba un sistema accesible".
Como siguiente paso, los investigadores ya están trabajando en un organoide tumoral cultivado a partir de células humanas de cáncer de páncreas. "Sobre esa base, se podrán identificar y probar nuevos tratamientos diseñados específicamente para las distintas fases de progresión del tumor", afirma Reichert. El objetivo es identificar tratamientos que combatan subtipos específicos del carcinoma de páncreas y que, por tanto, sean más eficaces.
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