La identificación de nuevos genes relacionados con la resistencia quimioterapia en pacientes con carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (CECyC) abre nuevas vías para la medicina de precisión en este tipo de cáncer.

El cáncer de cabeza y cuello (CECyC) engloba un grupo de cánceres que se forman en los tejidos del tracto digestivo superior o en los senos y cavidad nasal. La mayoría derivan de las células escamosas que forman estos tejidos, de donde reciben su nombre.

Cuando el CECyC no está muy avanzado existen opciones de tratamiento efectivas con una elevada tasa de supervivencia a cinco años. En el caso de enfermedad avanzada, sin embargo, existen menos oportunidades de tratamiento. Una de las causas de esta situación es que todavía se desconoce en gran medida la variabilidad genética del CECyC. Como resultado, todos los pacientes reciben un tratamiento similar sin tener en cuenta el perfil genético de su cáncer. No existen opciones de tratamientos de precisión que permitan definir el mejor tratamiento para el tumor de cada paciente y, en muchos casos, las combinaciones de quimioterapia estándar derivan en toxicidad o resistencia al tratamiento.

Con el objetivo de mejorar esta situación, investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han utilizado diferentes aproximaciones bioinformáticas y genéticas dirigidas a identificar genes que puedan estar relacionados con la enfermedad y permitan clasificar mejor a los pacientes. Los resultados apuntan a dos nuevos genes de interés y dos moléculas con potencial terapéutico.

“Estos resultados son un paso prometedor para que en el futuro los pacientes de cáncer reciban un tratamiento personalizado basado en sus genes y su tipo de tumor que les proporcione una mejor tasa de supervivencia y mejores resultados terapéuticos”, ha señalado Muy-Teck Teh, investigador en la Universidad Queen Mary de Londres y uno de los responsables del estudio.

Identificando los genes que confieren resistencia a la quimioterapia en carcinoma escamoso de cabeza y cuello

En primer lugar, los investigadores utilizaron minería de datos para identificar genes que se expresan de forma diferente en muestras sanas y tumorales de pacientes con CECyC. De esta forma identificaron 40 genes candidatos.

A continuación, el equipo analizó la expresión de los 40 genes seleccionados en ocho líneas de células orales, así como en 10 líneas de CECyC. De esta forma, acotaron el número de candidatos a 28 genes con expresión diferencial entre células normales y células tumorales. Los candidatos, además, participan en procesos relacionados con el cáncer, como la modulación del sistema inmunitario o la proliferación.

Por último, el equipo evaluó en diferentes experimentos qué genes de los que mostraban diferente actividad podían influir en la resistencia a la quimioterapia en el CECyC. En este paso identificaron 10 genes relacionados, y seleccionaron los cuatro más significativos (TOP2A, DNMT1, INHBA y NEK2) para realizar estudios más detallados.

Finalmente, a partir de ensayos más precisos con los cuatro genes más prometedores, los investigadores  concluyen que la expresión de NEK2 confiere quimioresistencia al cisplatino, al 5-fluorouracilo, al paclitaxel, y al docetaxel. Por otra parte, los genes INHBA y TOP2A confieren la resistencia a la mayoría de líneas celulares resistentes a fármacos. Y en cuanto a DNMT1, los investigadores señalan que ejerce efectos heterogéneos en cuanto a la quimiorresistencia.

Nuevas perspectivas para hacer frente a la resistencia a la quimioterapia

Una vez identificados los genes cuya activación está relacionada con la resistencia a los multitratamientos que se utilizan para hacer frente al CECyC, el siguiente paso de los investigadores fue identificar fármacos o sustancias que pudieran regular su actividad.

El equipo utilizó una librería de fármacos para rastrear posibles interacciones fármaco-gen y encontró dos compuestos de origen natural muy interesantes. Tanto la Sirodesmina A, de origen fúngico, como el fármaco anticáncer Carfilzomib, bloquean la expresión de NEK2 e INHBA y devuelven la sensibilidad al cisplatino a las células resistentes.

Los investigadores plantean que tanto la Sirodesmina A como el Carfilzomib podrían reposicionarse  para contrarrestar la resistencia al cisplatino en tumores con expresión elevada de NEK2 y/o INHBA.

Resultados prometedores para la medicina de precisión

El trabajo identifica dos genes relacionados con la resistencia al tratamiento en el CECyC, cuya expresión podría servir para clasificar mejor a los pacientes. Además, también presenta dos compuestos que podrían ayudar a hacer frente a la aparición de resistencias.

Estudios futuros deberán investigar en mayor detalle las interacciones entre la Sirodesmina A y el Carfilzomib y los genes NEK2 y INHBA, así como su potencial en un entorno clínico.

“Por desgracia, hay muchas personas que no responden a la quimioterapia ni a la radioterapia”, indica Muy-Teck Teh, investigador en la Universidad Queen Mary de Londres y director del estudio. “Pero nuestro estudio ha demostrado que, al menos en los cánceres de cabeza y cuello, son estos dos genes concretos los que podrían estar detrás de esta situación, y que se pueden atacar para luchar contra la quimiorresistencia”.

Referencia científica

Khera N, Soodhalaagunta Rajkumar A, Abdulkader M Alkurdi K, Liu Z, Ma H, et al. Identification of multidrug chemoresistant genes in head and neck squamous cell carcinoma cells. Mol Cancer. 2023; 146. doi: http://dx.doi.org/10.1186/s12943-023-01846-3

19/09/2023

Fuente: (genotipia)    Tomado de  Noticias  Genética Médica News  

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Investigadores españoles del grupo de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina, el cual se encuentra en el Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA) y vinculado al CINN-CSIC, IUOPA y el CIBERER, han llevado a cabo un estudio, publicado por Molecular Oncology, en el que se identifican distintas proteínas cuyo papel podría ser fundamental en el avance del glioblastoma multiforme, en concreto, en el agresivo subtipo mesenquimal.

Los autores recuerdan que recientemente, se han comenzado a aplicar tecnologías ómicas que permiten estudiar desde una perspectiva global y con un alto grado de detalle las diferencias intrínsecas existentes entre pacientes que tienen el mismo tipo de tumor, lo que en el caso del glioblastoma ha permitido diagnosticar a pacientes en distintos subtipos, proneural, mesenquimal y clásico, los cuales exhiben un distinto comportamiento y agresividad en su avance. Así, por medio de este estudio se ha buscado realizar un enfoque integrativo, donde investigar las diferencias que existen entre los distintos subtipos tumorales analizando las distintas capas de complejidad de la información celular, como son los patrones de metilación del ADN y de expresión génica. Este enfoque ha permitido encontrar cómo distintas proteínas parecen tener un papel importante en el desarrollo del subtipo mesenquimal, por lo que podrían ser utilizadas como dianas terapéuticas en tratamientos personalizados.
En concreto, mediante el estudio de la metilación del ADN, los investigadores buscan «huellas» o «trazos» entre los distintos subtipos que les permitan identificar qué proteínas puedan estar activando rutas de señalización indispensables para el crecimiento tumoral. La metodología utilizada en este estudio puede ser aplicada a distintas enfermedades de las cuales no se conozca su etiología o cómo se encuentran dirigidas. De este modo, esto abre la puerta para estudiar en más detalle no sólo la segregación de los tumores en distintos subtipos, mejorando así el manejo de la enfermedad, sino la búsqueda de potenciales dianas terapéuticas que permita diseñar un tratamiento más eficaz.

Referencia

Santamarina-Ojeda P, Tejedor JR, Pérez RF, et al. Mol Oncol. 2023 Jun 26. doi: 10.1002/1878-0261.13479.

Neurología.com

El páncreas, situado detrás del estómago, gestiona el suministro de energía de nuestro organismo. Lo hace segregando las proteínas (enzimas) responsables de que la glucosa, el principal combustible del cuerpo, llegue a otros órganos en el momento y cantidad necesarios. Estas proteínas se generan en las llamadas células acinares, que constituyen el 85 % del páncreas y cuyo funcionamiento preciso aún está en investigación.

Los investigadores han descubierto que una molécula llamada NFIC es clave para el correcto funcionamiento de las células acinares. Este hallazgo ayudará a entender qué ocurre cuando los procesos normales fallan y se originan el cáncer u otras lesiones.

“Las células acinares son grandes fábricas de proteínas”, explica Real. “En nuestro laboratorio nos interesa saber cómo trabajan, porque cuando su función se perturba se favorece el desarrollo del tumor. El descubrimiento del papel de NFIC supone un paso más en el conocimiento de cómo las células del páncreas evitan mecanismos alternativos a su funcionamiento normal, que puedan favorecer el desarrollo del cáncer”.

Hasta ahora se conocía que NFIC participa en la formación de los dientes y en los cambios propios de la lactancia en las glándulas mamarias, y también coarta la activación de algunos genes que pueden causar ciertos tumores de mama, pero ignorábamos que tuviera una función en el páncreas. Este trabajo ha concretado su papel para que las células acinares funcionen adecuadamente, a pleno rendimiento.

“Lo más importante es que NFIC pertenece a una familia de proteínas que no se había involucrado hasta ahora en la fisiología del páncreas”, subraya Real.

Un equipo liderado por Francisco X. Real, jefe del Grupo de Carcinogénesis Epitelial del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), ha hallado un nuevo elemento relacionado con el funcionamiento de las células acinares y los procesos que participan en la formación de tumores en el páncreas. Su trabajo se publica en Nature Communications, con el investigador del CNIO Isidoro Cobo como primer autor.

En la publicación explican que, si se desactiva NFIC, las células acinares no maduran correctamente, y el páncreas responde peor al daño y se vuelve más propenso a iniciar la formación de tumores.

El cáncer de páncreas es el tercer tipo de cáncer con mayor mortalidad en España (la Sociedad Española de Oncología Médica registró 7.663 fallecimientos en 2021). Con un rápido desarrollo y alta probabilidad de metástasis, su tratamiento habitual es la cirugía.

Fuente: Dicyt.com

Referencia: Cobo, I., Paliwal, S., Bodas, C. et al. NFIC regulates ribosomal biology and ER stress in pancreatic acinar cells and restrains PDAC initiation. Nat Commun 14, 3761 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-39291-x

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39291-x

La exposición solar y ciertas prácticas en los meses de verano elevan el riesgo de tumores palpebrales y de alteraciones oculares. Ambos procesos se pueden prevenir y tratar.

Los ojos son una de las partes del cuerpo expuestas al sol, muy especialmente en los meses de verano, aunque muy a menudo no suelen estar todo lo protegidos que deberían. La piel que los recubre, como cualquier otra zona del organismo humano pueden ser asiento del desarrollo de diferentes tumores, tanto en párpados como en el el canto interno del ojo, conocidos como tumores palpebrales.  

Los carcinomas basocelulares y escamosos suelen ser los más frecuentes y de mejor pronóstico oncológico, pero en el peor de los casos, también pueden aparecer melanomas, más agresivos. Por ello, los especialistas insisten en la importancia de proteger la mirada del sol, tanto por la posibilidad de daño directo en los  ojos como en el tejido cutáneo que los recubre y protege.

Los tumores palpebrales son aquellas lesiones benignas o malignas localizadas en la piel que recubre el  párpado tanto inferior como superior. Los de carácter maligno constituyen entre el 80-90 % de los cánceres de la región periorbitaria.

Las últimas estadísticas sugieren que el que con mayor frecuencia afecta a los párpados es el carcinoma basocelular, que constituye el 90 % de los tumores del párpado. Le siguen el escamocelular, que constituye el 5 % de estas lesiones, el carcinoma de células sebáceas con una incidencia inferior al 5 % y el melanoma, el menos común, con una frecuencia menor al 1 %. Read more

Tres estudiantes de secundaria -Andrea Olsen, de Oslo (Noruega); Zachary Harpaz, de Boca Ratón (Florida); y Chris Ren, de Shanghai (China)- son coautores de un artículo en el que utilizan un motor de inteligencia artificial (IA) generativa para el descubrimiento de dianas de Insilico Medicine («Insilico») llamado PandaOmics con el fin de identificar nuevas dianas terapéuticas para el glioblastoma multiforme (GBM). El GBM es el tumor cerebral maligno más agresivo y frecuente, y representa el 16% de todos los tumores cerebrales primarios. Los resultados se publicaron el 26 de abril en la revista Aging.

Los investigadores utilizaron PandaOmics para examinar conjuntos de datos del repositorio Gene Expression Omnibus, mantenido por el Centro Nacional de Información Biotecnológica. Identificaron tres genes fuertemente correlacionados tanto con el envejecimiento como con el glioblastoma multiforme y que podrían servir como posibles dianas terapéuticas para nuevos fármacos.

Aunque parecería haber una conexión clara entre el envejecimiento y el cáncer, Olsen dice que sus hallazgos fueron más matizados. «A veces, en lugar de envejecer, el cuerpo cambia a mecanismos cancerígenos, lo que fue realmente interesante de descubrir». Su hipótesis es que «el cuerpo intenta preservarse de una forma que vuelve a los procesos embrionarios de división celular». El GBM está causado por una mutación genética que provoca el crecimiento descontrolado de las células gliales, o células que rodean a las neuronas en el cerebro. Incluso con las terapias existentes, la supervivencia media de los pacientes con GBM es de sólo 15 meses.

Los resultados del proyecto del glioblastoma fueron presentados en la conferencia Aging Research and Drug Discovery (ARDD) de Copenhague, espacio en el que los tres adolescentes crearon la Youth Longevity Association (TYLA).

«Seleccionamos los genes que se superponían para estar altamente correlacionados en 11 de los 12 conjuntos de datos, y dividimos nuestros datos en grupos de jóvenes, de mediana edad y de ancianos», dijo Harpaz. «Lo relacionamos con la importancia de la expresión génica para la supervivencia». Tras identificar dos dianas genéticas para el glioblastoma y el envejecimiento -CNGA3 y GLUD1-, cruzaron sus hallazgos con otros anteriores de Insilico en torno a genes fuertemente correlacionados con el envejecimiento e identificaron una tercera diana: SIRT1.

«Aprendí mucho sobre la realización de un proyecto de investigación», afirma Ren, que ayudó a revisar las tres dianas. «La plataforma PandaOmics hizo que el proyecto fuera realmente accesible para mí. Como estudiante de segundo de bachillerato, no tenía experiencia suficiente para la investigación y el análisis avanzados, sin embargo, pude navegar por la plataforma PandaOmics tras un breve periodo de formación para procesar y comparar conjuntos de datos de glioblastoma.»

Los estudiantes dicen que están ansiosos por continuar sus estudios en IA y biología en la universidad y avanzar en la investigación del GBM desde el descubrimiento de objetivos hasta el desarrollo de fármacos.

La mejor manera de llevar esta investigación más allá va a ser utilizando el software Chemistry42 de Insilico, donde podemos tomar los objetivos que identificamos a través de PandaOmics y generar pequeñas moléculas, fármacos potenciales, con estos objetivos que tienen el potencial de tratar el glioblastoma y el envejecimiento al mismo tiempo, dice Harpaz.

Antes de sus prácticas en Insilico, Olsen afirma: «Nunca supe que la IA pudiera ser tan útil para encontrar dianas terapéuticas completamente nuevas. Para mí fue una oportunidad increíble de sumergirme en el campo de la investigación, el envejecimiento, la longevidad y la neurociencia».

«Estoy realmente impresionado por el compromiso de estos jóvenes investigadores», afirma Zhavoronkov, CEO y fundador de Insilico Medicine. «Espero que su trabajo inspire a otros jóvenes entusiasmados por la ciencia y la tecnología a estudiar cómo pueden utilizar herramientas de IA para descubrir nuevas dianas y tratamientos tanto para el envejecimiento como para las enfermedades.»

Sobre Insilico Medicine: 

Insilico Medicine, es una empresa de descubrimiento de fármacos de extremo a extremo impulsada por inteligencia artificial (IA) en fase clínica. Conecta la biología, la química y el análisis de ensayos clínicos mediante sistemas de IA de nueva generación. La empresa ha desarrollado plataformas de IA que utilizan modelos generativos profundos, aprendizaje por refuerzo, transformadores y otras técnicas modernas de aprendizaje automático para descubrir nuevas dianas y diseñar nuevas estructuras moleculares con las propiedades deseadas. Insilico Medicine ofrece soluciones revolucionarias para descubrir y desarrollar fármacos innovadores contra el cáncer, la fibrosis, la inmunidad, el sistema nervioso central (SNC) y las enfermedades relacionadas con el envejecimiento.

Para más información, visite www.insilico.com

Mayo 02/2023 (EurekaAlerts!) – Tomado de News Releases Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS).

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

Investigadores en nanomedicina del Hospital Metodista de Houston han hallado una forma de controlar el cáncer de páncreas -uno de los más agresivos y difíciles de tratar- administrando inmunoterapia directamente en el tumor con un dispositivo más pequeño que un grano de arroz.

En un artículo publicado recientemente en Advanced Science, investigadores del Instituto Metodista de Investigación de Houston utilizaron un dispositivo nanofluídico implantable inventado por ellos para administrar anticuerpos monoclonales CD40 (mAb), un prometedor agente inmunoterapéutico, a una dosis baja sostenida a través de la semilla nanofluídica liberadora de fármacos (NDES). El resultado, observado en modelos murinos, fue la reducción de tumores a una dosis cuatro veces inferior a la del tratamiento inmunoterápico sistémico tradicional.

«Uno de los hallazgos más interesantes fue que, aunque el dispositivo NDES sólo se insertó en uno de los dos tumores del mismo modelo animal, observamos una reducción del tamaño del tumor sin el dispositivo», afirma la Dra. Corrine Ying Xuan Chua, coautora del estudio y profesora adjunta de nanomedicina en el Instituto Académico Metodista de Houston. «Esto significa que el tratamiento local con inmunoterapia fue capaz de activar la respuesta inmunitaria para atacar otros tumores. De hecho, un modelo animal permaneció libre de tumores durante los 100 días de observación continuada.»

El adenocarcinoma ductal pancreático se diagnostica con frecuencia en estadios avanzados. De hecho, alrededor del 85% de los pacientes ya presentan enfermedad metastásica en el momento del diagnóstico.

Los investigadores del Houston Methodist están estudiando una tecnología de administración nanofluídica similar en la Estación Espacial Internacional. El laboratorio de nanomedicina de Grattoni en el Metodista de Houston se centra en plataformas implantables basadas en nanofluidos para la administración controlada y a largo plazo de fármacos y el trasplante de células para tratar enfermedades crónicas.

La inmunoterapia es prometedora para tratar cánceres que antes no tenían buenas opciones terapéuticas. Sin embargo, como la inmunoterapia se administra por todo el cuerpo, provoca muchos efectos secundarios que a veces son duraderos, si no de por vida. Al concentrar la administración directamente en el tumor, se protege al organismo de la exposición a fármacos tóxicos y se reducen los efectos secundarios, lo que esencialmente permite a los pacientes sometidos a tratamiento tener una mejor calidad de vida.

«Nuestro objetivo es transformar la forma de tratar el cáncer. Consideramos que este dispositivo es un enfoque viable para penetrar en el tumor pancreático de forma mínimamente invasiva y eficaz, lo que permite una terapia más focalizada utilizando menos medicación», afirma el doctor Alessandro Grattoni, coautor del estudio y director del Departamento de Nanomedicina del Instituto Metodista de Investigación de Houston.

El dispositivo NDES consiste en un depósito de fármaco de acero inoxidable que contiene nanocanales, creando así una membrana que permite la difusión sostenida cuando se libera el fármaco.

Otras empresas de tecnología médica ofrecen implantes intratumorales liberadores de fármacos para terapias oncológicas, pero están pensados para un uso de menor duración. El dispositivo nanofluídico del Houston Methodist está pensado para una liberación controlada y sostenida a largo plazo, evitando el tratamiento sistémico repetido que suele provocar efectos secundarios adversos.

Se están llevando a cabo investigaciones de laboratorio adicionales para determinar la eficacia y seguridad de esta tecnología de administración, pero los investigadores desearían que se convirtiera en una opción viable para los pacientes con cáncer en los próximos cinco años.

Los colaboradores del Instituto Metodista de Investigación de Houston en este estudio son Hsuan-Chen Liu, Daniel Dávila González, Dixita Ishani Viswanath, Robin Shae Vander Pol, Shani Zakiya Saunders, Nicola Di Trani, Yitian Xu, Junjun Zheng y Shu-Hsia Chen.

Esta investigación recibió financiación de Golfistas contra el Cáncer y de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH-NIGMS R01GM127558).

Abril 13/2023 (EurekAlert!) – Tomado de la sección News Release. Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). Traducido por DeepL Traductor 2023.