Gabriela Mendes, asociada postdoctoral en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC, sostiene un ejemplo del modelo 3D del microambiente del tumor de glioblastoma que el laboratorio desarrolló para estudiar cómo los cánceres de diferentes personas responden a diferentes terapias. Crédito: Clayton Metz para Virginia Tech.
El glioblastoma, un cáncer cerebral raro pero mortal, es perversamente fuerte. Los cirujanos extirpan tumores solo para ver que el cáncer regresa ferozmente. La quimioterapia y la radioterapia tienen efectos limitados. Aproximadamente la mitad de los pacientes mueren dentro de los 18 meses.
Pero ahora, los científicos de Virginia Tech han desarrollado un nuevo modelo 3D de ingeniería tisular del microambiente del tumor de glioblastoma que se puede usar para saber por qué los tumores regresan y qué tratamientos serán más efectivos para erradicarlos, hasta un nivel específico del paciente.
El modelo y su desarrollo se describen en un artículo publicado el 29 de julio en Oncología de precisión npj.
«Nuestro objetivo es, en última instancia, desarrollar un enfoque de medicina personalizada en el que podamos tomar el tumor de un paciente, construir un modelo de ese tumor en un plato, probar medicamentos en él y decirle a un médico qué terapia funcionará mejor para tratarlo», dijo. Jennifer Munson, profesora asociada del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC y autora correspondiente del artículo.
El modelo es un paso importante para identificar nuevos marcadores y terapias para el cáncer. La investigación que utiliza el nuevo modelo ya ha identificado una nueva medida para comprender el tumor de un paciente, incluida la capacidad de las células cancerosas para renovarse y diferenciarse, que es un indicador de cómo responderá el cáncer a los tratamientos farmacológicos.
Aproximadamente 15,000 personas al año son diagnosticadas con glioblastoma, según el Instituto Nacional del Cáncer.
Munson, un ingeniero de tejidos que también es profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica de Virginia Tech y uno de los codirectores de Virginia Tech Cancer Research Alliance, comenzó a desarrollar los modelos en 2014. Si bien existen otros modelos de ingeniería, este tiene en cuenta los tipos de células distintas de las células tumorales, junto con el espacio para que el tumor crezca y se propague, y otros aspectos del microambiente tumoral real.
Los modelos de Munson, que suelen ser del tamaño de un borrador de lápiz, recrean con mayor precisión ese entorno de estudio, incluidas las células exclusivas del sistema nervioso central, como los astrocitos y la microglía, y en proporciones basadas en las que se encuentran en los pacientes.
El modelo también considera el movimiento de líquido entre y alrededor de las células en los tejidos, conocido como flujo de líquido intersticial, que se sabe que aumenta en los tumores y acelera la propagación del cáncer. El flujo de fluidos en el modelo también permite probar fácilmente las terapias con medicamentos.
El microambiente es crucial para comprender por qué el glioblastoma es tan difícil de tratar. Aunque se puede extirpar un tumor, las células tumorales tienden a invadir el tejido circundante donde se vuelven más dañinas o resistentes a las terapias, lo que permite que el cáncer regrese.
«Queríamos imitar ese entorno lo más cerca posible porque eso es lo que más tarde se trataría con medicamentos o se haría algún tipo de tratamiento de seguimiento», dijo Munson.
Munson y su equipo han usado los modelos para probar el impacto de diferentes tratamientos, analizando cómo las células cancerosas invaden el tejido, cómo proliferan, su capacidad para renovarse y cuántas células mueren. Descubrieron que los resultados variaban ampliamente, lo que destaca la importancia de un enfoque de medicina personalizada para el glioblastoma y el valor de poder recrear el microambiente tumoral de un paciente individual.
«El modelo puede ayudarnos a responder preguntas como, ¿podemos predecir la respuesta terapéutica?» dijo Munson. «¿Podemos ver cómo estos diferentes tipos de células contribuyen al comportamiento de las células tumorales, o podemos simplemente comprender mejor este microambiente que permite a los médicos tratar de manera más efectiva a los pacientes que generalmente tienen pocas posibilidades de supervivencia?».
El descubrimiento de un nuevo fármaco podría detener la propagación del cáncer cerebral
RC Cornelison et al, Un modelo de ingeniería tisular diseñado por el paciente del microambiente del glioblastoma infiltrante, Oncología de precisión npj (2022). DOI: 10.1038/s41698-022-00290-8
Citación: El modelo 3D del entorno del tumor cerebral podría ayudar al tratamiento personalizado (2 de agosto de 2022) recuperado el 2 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-08-3d-brain-tumor-environment-aid.html
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