El sistema tumor-on-a-chip de WFIRM se utiliza para probar tratamientos farmacológicos. Crédito: WFIRM
Los investigadores del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) están utilizando un sistema organoide tumoral para examinar los efectos de los metabolitos secretados por las bacterias en una inmunoterapia especializada (bloqueo del punto de control inmunitario, un avance prometedor en el tratamiento del cáncer) para determinar por qué algunos pacientes no responden o desarrollar una resistencia al tratamiento con el tiempo.
Según Cancer.gov, los puntos de control inmunitarios son una parte normal del sistema inmunitario que se activan cuando las proteínas en la superficie de las células inmunitarias, llamadas células T, reconocen y se unen a las proteínas asociadas en otras células, incluidas las células tumorales. Cuando esto sucede, se envía una señal de «apagado» a las células T e impide que el sistema inmunitario destruya las células cancerosas. Los medicamentos de inmunoterapia bloquean la unión y el envío de la señal de «apagado» para que las células T puedan hacer su trabajo y matar las células cancerosas.
La terapia de bloqueo del punto de control inmunitario ha demostrado buenos resultados en muchos tipos de cáncer, incluido el cáncer de mama triple negativo metastásico o avanzado no resecable, y se aprobó recientemente como un tratamiento prometedor. Sin embargo, los datos clínicos muestran que alrededor del 40 por ciento de los pacientes con cáncer de mama no responden a la terapia.
«La inmunoterapia de bloqueo del punto de control inmunitario es uno de los desarrollos más nuevos y prometedores en el tratamiento del cáncer», dijo Konstantinos I. Votanopoulos, MD, Ph.D., profesor de cirugía en Atrium Health Wake Forest Baptist Comprehensive Cancer Center y director de Wake Forest Organoid Research Center (WFORCE), una empresa conjunta entre WFIRM y el centro de cáncer. «Puede mostrar efectos profundos en los pacientes que responden; sin embargo, una gran parte de los pacientes muestran una falta total de respuesta o desarrollan una resistencia al tratamiento con el tiempo y necesitamos entender por qué».
Al incorporar elementos del sistema inmunitario del paciente en organoides tumorales, «ahora podemos estudiar las interacciones únicas y complejas entre el tumor, el sistema inmunitario y el microbioma», agregó Votanopoulos.
El microbioma humano y su papel en el cáncer, y específicamente cómo afecta la respuesta a terapias como la inmunoterapia, es un área emergente de interés para la investigación. El microbioma humano está compuesto de microbios (virus, bacterias y hongos) que residen dentro del cuerpo y trabajan para apoyar el funcionamiento fisiológico adecuado. A menudo se describe como un sistema invisible dentro del cuerpo humano que se ve afectado por la genética, la geografía, la alimentación y el estilo de vida del huésped humano, y la comprensión de la comunidad científica está en su infancia.
En este estudio, publicado recientemente en Informes científicos, el equipo de investigación creó un nuevo sistema organoide tumoral que contiene componentes importantes del sistema inmunitario para estudiar los factores asociados al microbioma que afectan la respuesta al bloqueo del punto de control inmunitario. El equipo pudo demostrar que algunos de estos factores (metabolitos) liberados por bacterias mejoraron la viabilidad de las células inmunitarias y cambiaron la expresión génica para preparar el sistema para una respuesta inmunitaria más completa, aumentando así la eficacia del tratamiento.
Shay Soker, Ph.D., quien dirige el equipo de investigación de organoides en WFIRM y es codirector de WFORCE, dijo que los resultados validan el sistema de organoide tumoral inmunomejorado como un duplicado fisiológico que representa el en vivo estado del microambiente tumoral.
«Se podría utilizar una mayor comprensión de la relación entre los metabolitos bacterianos específicos y la respuesta general al bloqueo del punto de control inmunitario para impulsar resultados potenciales positivos», dijo Soker. «Procedimientos como la transferencia fecal o la modificación de la dieta también podrían inducir eficazmente un microbioma más propicio para la terapia».
Soker y Votanopoulos dijeron que se requieren más datos para determinar la relación entre estos receptores, los metabolitos bacterianos y la respuesta terapéutica. El uso posterior de este modelo con células derivadas de pacientes ayudará a demostrar los efectos completos de estos factores, agregaron.
«Estos resultados sugieren que un mayor desarrollo de este modelo eventualmente será una herramienta clínica importante en el diseño y análisis de futuros ensayos para tratamientos contra el cáncer», dijo el director de WFIRM, Anthony Atala, MD. «Nuestro objetivo es integrar la plataforma de organoide tumoral inmunomejorada en el proceso de decisión del tratamiento para tratar mejor a los pacientes».
Los coautores adicionales incluyen: Ethan Shelkey, David Oommen, Elizabeth R. Stirling, David R. Soto-Pantoja, Katherine L Cook y Yong Lu. Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
Respuesta de inmunoterapia personalizada estudiada en modelos de cáncer de cuerpo en un chip
Ethan Shelkey et al, Modelo organoide de cáncer inmunorreactivo para evaluar los efectos del microbioma en la inmunoterapia contra el cáncer, Informes científicos (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-13930-7
Proporcionado por Atrium Health Wake Forest Baptist
Citación: Los investigadores crean un sistema organoide de cáncer específico para estudiar los efectos bacterianos en la inmunoterapia (29 de julio de 2022) recuperado el 29 de julio de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-07-specific-cancer-organoid-bacterial-effects.html
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