Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han creado un medio para acelerar y mejorar el proceso de evaluación de medicamentos utilizados para combatir el cáncer de cuello uterino.
El estudio dirigido por Kaitlin Fogg, profesora asistente de ingeniería biológica en la Facultad de Ingeniería de OSU, es importante porque la Sociedad Estadounidense del Cáncer estima que cerca de 14,000 nuevos casos de cáncer de cuello uterino serán diagnosticados en los Estados Unidos este año y que más de 4,000 mujeres morir de la enfermedad.
Recomendaciones fueron publicados en el Revista de investigación de materiales biomédicos.
Fogg y los estudiantes de posgrado de la Facultad de Ingeniería trabajaron con el Laboratorio de Servicios de Detección de Alto Rendimiento de la Facultad de Farmacia para desarrollar un modelo que permitiera la prueba simultánea y rápida de múltiples compuestos farmacológicos, abriendo la puerta a evaluaciones a gran escala que pueden descubrir nuevas terapias y Opciones de medicina personalizada.
Un elemento clave del modelo es que utiliza una plataforma celular tridimensional, que difiere de los medios históricos para probar la eficacia de los medicamentos contra el cáncer: una sola capa de células.
«Los modelos monocapa bidimensionales no pueden replicar completamente el microambiente del tumor, ya que nada en nuestro cuerpo se parece a una sola capa de células en una pieza de plástico duro», dijo Fogg. «La metástasis del cáncer y la creación de nuevos vasos sanguíneos que necesitan los tumores son procesos inherentemente tridimensionales y necesitan moverse a través de materiales que se parezcan mejor al cuerpo».
Pero muchas técnicas de prueba en 3D no coinciden muy bien con los métodos estándar de detección de alto rendimiento, dijo Fogg. Hasta ahora, las pruebas tridimensionales se han basado principalmente en placas con 24 pocillos, y las placas de 96 pocillos son la norma para el cribado de alto rendimiento. Las placas, que contienen las muestras y los compuestos a analizar, se asemejan a bandejas de cubitos de hielo a gran escala.
La detección de alto rendimiento, o HTS, es la prueba automatizada del potencial de eficacia terapéutica de un gran número de moléculas diferentes simultáneamente. Acelera el análisis de fármacos porque se pueden examinar amplias «bibliotecas» de compuestos de forma rápida y rentable.
«Nuestros objetivos eran desarrollar y validar un tumor en un modelo de plato que se aproxime al microambiente del tumor del cáncer de cuello uterino, interactúe con los métodos de alto rendimiento existentes y pueda evaluar la invasión del cáncer y la formación de vasos sanguíneos con el tiempo», dijo Fogg. «Diseñamos un modelo multicelular multicapa de cáncer de cuello uterino en un formato de 96 pozos que es significativamente mejor que cualquier plataforma de detección de drogas preclínica disponible actualmente».
El modelo permite la evaluación de cientos de medicamentos al mismo tiempo y la rápida identificación de aquellos capaces de impedir la invasión del cáncer y la formación de nuevos vasos sanguíneos, dijo. Eso es importante porque en la actualidad no hay medicamentos que se usen específicamente para tratar el cáncer de cuello uterino.
A nivel mundial, el cáncer de cuello uterino es el cuarto cáncer más frecuente en las mujeres, con alrededor de 600.000 nuevos casos diagnosticados cada año, según la Organización Mundial de la Salud.
En la mayoría de los casos, varias cepas del virus del papiloma humano, una infección de transmisión sexual también conocida como VPH, juegan un papel causal. El sistema inmunológico de la mayoría de las mujeres evita que el virus cause problemas, pero a veces el virus sobrevive y contribuye a que las células sanas del cuello uterino se vuelvan cancerosas.
El cáncer de cuello uterino en etapa temprana generalmente no se acompaña de ningún síntoma. Los signos de casos más avanzados incluyen sangrado vaginal después del sexo, entre períodos o después de la menopausia; flujo vaginal acuoso y sanguinolento que puede ser pesado y tener mal olor; dolor pélvico; y dolor durante el coito.
El cáncer de cuello uterino se diagnostica con mayor frecuencia en mujeres de 35 a 44 años y rara vez se desarrolla en mujeres menores de 20 años. Más del 20 % de los casos ocurren en mujeres mayores de 65 años, y la mayoría de ellos en mujeres que no se sometieron a exámenes de detección regulares de cáncer de cuello uterino.
«Estoy entusiasmado con la plataforma que se nos ocurrió para usarla en estudios futuros que evalúen grandes bibliotecas de compuestos para el descubrimiento de fármacos y la oncología de precisión», dijo Fogg. «La plataforma captura el comportamiento celular en el microambiente tumoral y da cuenta de la variabilidad de un paciente a otro».
También participaron en la investigación Inés Cadena, Mina Buchanan, Conor Harris, Molly Jenne y Skip Rochefort de la Facultad de Ingeniería de OSU y Dylan Nelson de la Facultad de Farmacia del Estado de Oregón.
Más información:
Ines A. Cadena et al, Ingeniería de plataformas de detección de alto rendimiento del cáncer de cuello uterino, Revista de investigación de materiales biomédicos, parte A (2023). DOI: 10.1002/jbm.a.37522
Citación: Los investigadores desarrollan un nuevo modelo para evaluar rápidamente posibles fármacos contra el cáncer de cuello uterino (31 de marzo de 2023) consultado el 31 de marzo de 2023 en https://medicalxpress.com/news/2023-03-quickly-potential-cervical-cancer-drugs.html
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