Una investigación liderada desde el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) ha desarrollado un protocolo para que organoides presenten una gran diversidad de células cerebrales humanas, de forma que se optimice su capacidad de asemejarse a cerebros humanos, con el objetivo de facilitar las labores de investigación de enfermedades neurológicas y la búsqueda de posibles tratamientos.

Los organoides son ‘mini-órganos’ desarrollados en laboratorio a partir de células humanas, que imitan la actividad de órganos humanos, en este caso del cerebro. Los investigadores han conseguido detallar la ultraestructura -término que define la estructura de los organismos que solo puede ser observada con un microscopio electrónico- de los distintos tipos celulares que componen los organoides cerebrales humanos, según han publicado en Frontiers in Cellular Neuroscience.

Estos organoides incluyen zonas proliferativas formadas por precursores neurales que se diferencian y migran generando diferentes células cerebrales, como neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Además, presentan otros tipos celulares importantes para el correcto funcionamiento del cerebro humano, como las células microgliales.

Conocer mejor la ultraestructura de los distintos tipos de células presentes en los organoides cerebrales permitirá facilitar el desarrollo de nuevos estudios en torno a los mecanismos que pueden alterar la estructura y la función celular de estos ‘minicerebros’ de laboratorio, impulsando posibles avances en el desarrollo de organoides más precisos y útiles para la investigación neurológica.

La investigación está liderada desde las Áreas de Regeneración Neural y de Biología Computacional de la Unidad Funcional de Investigación de Enfermedades Crónicas (UFIEC) del ISCIII, en colaboración con la Unidad de Microscopía Electrónica de las Unidades Centrales Científico-Técnicas del Instituto. El trabajo lo firman los investigadores del ISCIII Patricia Mateos-Martínez, Raquel Coronel, Martin Sachse, Rosa González-Sastre, Laura Maeso, María Josefa Rodríguez, María C. Terrón, Victoria López Alonso e Isabel Liste.

Las autoras esperan que la investigación ayude a seguir avanzando en el conocimiento de los procesos implicados en el neurodesarrollo y la neurodegeneración del cerebro humano, y en los posibles efectos en los diferentes tipos celulares del cerebro de nuevos fármacos destinados a tratar enfermedades neurológicas.

29 agosto 2024|Fuente: Europa Press |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Cáncer de cabeza y cuello (CCC) es un término genérico que engloba varios tipos de cáncer, entre ellos el más frecuente, el carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (CCECC). Los pacientes con CCC pueden ser tratados con una combinación de cirugía, radioterapia y/o quimioterapia. Sin embargo, el tratamiento no siempre es eficaz.

Rosemary Millen, primera autora compartida de un artículo publicado recientemente en la revista Med, explica: «Estos tratamientos provocan efectos secundarios graves, por lo que algunos pacientes no pueden terminarlos. Inclusive después de someterse a un tratamiento tan duro, el 60% de los pacientes recae». La limitada eficacia de los tratamientos podría explicarse en parte por el hecho de que la composición genética del tumor difiere mucho de un paciente a otro. En consecuencia, la terapia más adecuada es diferente para cada paciente.

«Los clínicos disponen actualmente de herramientas limitadas para distinguir adecuadamente este hecho. Por tanto, existe una necesidad urgente de mejores biomarcadores: indicadores que podamos medir en cada paciente individual para determinar de qué tratamiento se beneficiaría más. En el mejor de los casos, este enfoque personalizado evitaría sobrecargar innecesariamente a los pacientes con tratamientos que podrían no funcionar, y conduciría a un mejor pronóstico», explica Else Driehuis, autora correspondiente del artículo.

Creación de un biobanco

Un primer paso hacia esos tratamientos personalizados es desarrollar mejores modelos que reflejen con mayor precisión la variabilidad del tumor. Por ello, los investigadores crearon un biobanco de organoides de CCC: versiones en miniatura de tumores de pacientes cultivados en el laboratorio. Millen afirma: «En última instancia, el objetivo de este biobanco sería utilizar los organoides para guiar las decisiones de tratamiento personalizado en la clínica. Por supuesto, antes de poder hacerlo, primero necesitamos investigar si la respuesta al tratamiento en los organoides se correlaciona con la respuesta observada en los pacientes.»

El equipo pudo cultivar organoides de CCC a partir de los tejidos de los pacientes y confirmó que estos «mini tumores» se parecían mucho a los tumores de los pacientes, ya que conservaban las mismas características histológicas y genéticas. Millen afirma: «A continuación, tratamos los organoides con varios tipos de terapia y medimos la eficacia del tratamiento determinando cuántas células de los organoides morían. El siguiente paso fue correlacionar esto con la respuesta al tratamiento en los pacientes».

Comparación de organoides y pacientes

Tras tratar los organoides con radioterapia, el equipo demostró que la respuesta de los organoides se asemejaba a la de los pacientes. «Por tanto, los organoides tienen potencial para predecir los resultados en los pacientes. La correlación entre la respuesta de los organoides y la de los pacientes existía en los casos en que éstos recibían radioterapia adyuvante, es decir, se utilizaba radiación además de la resección quirúrgica del tumor. En los casos en que los pacientes recibieron radioterapia como tratamiento primario, tenemos que investigarlo más a fondo», explica Millen.

Los investigadores también estudiaron el efecto de la quimiorradioterapia, una combinación de radiación y quimioterapia. «Aquí demostramos que dos fármacos quimioterápicos específicos, el cisplatino y el carboplatino, tienen un efecto radiosensibilizador en los organoides. Esto significa que hacen que las células tumorales sean más sensibles a la radioterapia. Estos resultados son coherentes con lo que vemos en la clínica y, por tanto, subrayan de nuevo el potencial predictivo de los organoides en este escenario», afirma Driehuis.

Implicaciones clínicas

Algunos de los descubrimientos realizados por el equipo podrían tener implicaciones para los pacientes de CCC en un futuro próximo. Por ejemplo, demostraron que el fármaco cetuximab hacía que los organoides tumorales fueran menos sensibles a la radioterapia.

Driehuis explica: «Esto es sorprendente, porque la combinación de este fármaco y la radioterapia se administra a algunos pacientes de CCC en la clínica hoy en día. En los pacientes es difícil distinguir las contribuciones individuales del fármaco y la radioterapia al efecto global de este tratamiento combinado, pero en los organoides podemos separarlas».

«Nuestros resultados encajan con datos publicados recientemente que muestran que la supervivencia de los pacientes tratados con cetuximab y radioterapia es peor en comparación con el tratamiento con radioterapia sola. La implicación clínica de estos hallazgos sería que es mejor esperar con cetuximab hasta después de la radioterapia, pero este cambio en el momento del tratamiento es algo que habría que probar en los pacientes, por supuesto.»

El equipo también demostró que un inhibidor de la PRMT5, un nuevo fármaco que ya se está probando en ensayos clínicos para otros tipos de cáncer, podría ser eficaz en un subgrupo de pacientes con CCC.

Millen afirma: «Secuenciamos el ADN de los organoides para investigar la relación entre mutaciones genéticas específicas y la respuesta a los tratamientos. Al hacerlo, descubrimos que los tumores con pérdida del gen CDKN2A respondían al tratamiento con este nuevo fármaco. Sería muy interesante comprobar si este efecto se da también en los pacientes, sobre todo teniendo en cuenta que esta mutación está presente en más del 50% de los casos de CCECC.»

Driehuis concluye: «En conjunto, nuestros resultados ponen de relieve la relevancia clínica de los organoides derivados de tejido tumoral de pacientes. Uno de los próximos pasos sería diseñar un ensayo clínico, para utilizar realmente los organoides para guiar las decisiones de tratamiento en pacientes con CCC.»

Mayo 13/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Oncology & Cancer – Biomedical technology  Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

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