Nuevas perspectivas para la terapia personalizada de los tumores cerebrales
Un experto en células madre ha fundado recientemente una empresa derivada del DKFZ para seguir explorando el potencial de las IPTO en el análisis de fármacos
Científicos del Centro Alemán de Investigación Oncológica (DKFZ) y de la Universidad de ShanghaiTech han desarrollado un método innovador para cultivar en el laboratorio tumores cerebrales de pacientes individuales que imitan lo más fielmente posible la estructura original y las propiedades moleculares del tumor parental. Las pruebas con fármacos en este modelo se correlacionan muy bien con las respuestas reales de los pacientes, lo que lo convierte en un método valioso para investigar terapias.
Los organoides tumorales, es decir, los minitumores cultivados a partir de material quirúrgico en la placa de cultivo, se utilizan ahora ampliamente en la investigación del cáncer. Numerosos grupos de investigación ya han desarrollado métodos para cultivar tumores cerebrales en el laboratorio, especialmente en el caso de los glioblastomas, que son muy agresivos. Sin embargo, la complejidad de los tumores es un reto importante para esta investigación. En muchos de los métodos existentes, los minitumores pierden rápidamente propiedades importantes o no se pueden representar adecuadamente las interacciones entre las células tumorales y su entorno.
El nuevo modelo de Haikun Liu, del DKFZ, se basa en organoides cerebrales, un tipo de "minicerebro" generado a partir de células madre pluripotentes humanas inducidas. En estos organoides, que presentan propiedades similares a las del cerebro, los investigadores cultivan muestras tumorales recién recogidas. Así se crea un modelo del tumor que imita con precisión la diversidad de tipos celulares, el complejo entorno tumoral y las características moleculares del tumor original. Los investigadores denominaron al nuevo método IPTO (Individualized Patient Tumor Organoid). Este método se probó en muestras de pacientes de hospitales de Heidelberg y Mannheim y se validó en un gran número de pacientes con tumores cerebrales de Shanghai, en colaboración con la Universidad ShanghaiTech.
"Con los IPTO no sólo podemos mantener la estructura y heterogeneidad de los tumores, sino también predecir su respuesta a distintas terapias", explica Haikun Liu, líder del estudio. Lo que hace tan especial a este método es que puede aplicarse a una amplia gama de tumores del sistema nervioso central, desde tumores cerebrales agresivos como los glioblastomas hasta metástasis cerebrales, que se dan en aproximadamente el 20 por ciento de todos los pacientes de cáncer. En el estudio actual, el equipo cultivó IPTO de hasta 48 entidades tumorales, incluidos tumores cerebrales pediátricos, diferentes formas de glioblastoma y metástasis cerebrales de cáncer de mama, pulmón o colon.
"Nuestra hipótesis es que la comunicación entre neuronas y células cancerosas en el modelo IPTO favorece el crecimiento de tumores del sistema nervioso central, lo que refleja los recientes avances en neurociencia del cáncer", explica Liu.
Los investigadores descubrieron que el modelo IPTO es especialmente útil para probar la eficacia de la quimioterapia u otros fármacos contra el cáncer en tumores individuales. En un estudio prospectivo de 35 pacientes con glioblastoma, los IPTO fueron capaces de predecir con exactitud la respuesta al importante fármaco temozolomida. Esto convierte a los IPTO en el primer modelo preclínico de tumor cerebral que predice la respuesta de los pacientes en un entorno clínico prospectivo. En experimentos con IPTO cultivados a partir de metástasis cerebrales, los minitumores de la placa de cultivo también reflejaron con exactitud los resultados de la terapia con fármacos dirigidos, un paso decisivo hacia la medicina personalizada. Dado que la cantidad de células inmunitarias también coincide entre los IPTO y sus tumores progenitores, ya se está probando la idoneidad de los minitumores para predecir la eficacia de las inmunoterapias.
"Estamos muy contentos de que médicos de muchos países se hayan puesto en contacto con nosotros para estudiar cómo utilizar el modelo IPTO para encontrar las mejores opciones de tratamiento para sus pacientes de forma más rápida y fiable", afirma Liu, experto en células madre, que acaba de fundar una empresa derivada del DKFZ con sus colegas para seguir explorando el potencial de los IPTO para el análisis de fármacos. El equipo recopilará los datos moleculares de alta calidad del tratamiento farmacológico y los utilizará para entrenar modelos avanzados de inteligencia artificial que podrían ayudar a encontrar el mejor tratamiento para pacientes con cáncer cerebral. Sin embargo, el método aún debe ser evaluado más a fondo antes de que pueda utilizarse en la atención a los pacientes.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Tianping Peng, Xiujian Ma, Wei Hua, Changwen Wang, Youjun Chu, Meng Sun, Valentina Fermi, Stefan Hamelmann, Katharina Lindner, Chunxuan Shao, Julia Zaman, ... Yangfei Xiang, Andreas Unterberg, Andreas von Deimling, Michael Platten, Christel Herold-Mende, Yonghe Wu, Hai-Kun Liu, Ying Mao; "Individualized patient tumor organoids faithfully preserve human brain tumor ecosystems and predict patient response to therapy"; Cell Stem Cell
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