Mezcle y combine: Nuevo modelo de cultivo celular en 3D replica elementos fibróticos del cáncer de páncreas
Imagen de tinción de inmunofluorescencia del tejido fibrótico en 3D. Las células cancerosas (verde) existen incrustadas dentro de una matriz extracelular densamente fibrótica (rojo). Los núcleos celulares se tiñen de azul. Crédito: Mitsunobu R. Kano
El cáncer de páncreas es una enfermedad potencialmente mortal con tasas de supervivencia muy bajas en los pacientes y, a pesar de varios esfuerzos, su tratamiento sigue siendo un desafío. Esto se debe a que el cáncer de páncreas se caracteriza por la presencia de ‘fibrosis’, un proceso de cicatrización patológica que ocurre cuando el proceso fisiológico de cicatrización de la herida falla. Por lo tanto, para abordar el cáncer de páncreas, es crucial comprender en detalle los mecanismos que impulsan la fibrosis. Sin embargo, los modelos experimentales que se utilizan para estudiar el cáncer de páncreas aún no han podido replicar por completo la extensión de la fibrosis en el tejido humano.
Con este fin, los investigadores de la Universidad de Okayama, Japón, incluidos el profesor Mitsunobu R. Kano y el profesor asistente Hiroyoshi Y. Tanaka, encontraron una manera de recrear el tejido del cáncer de páncreas «in vitro» (en el laboratorio). Usando una técnica de cultivo celular tridimensional (3-D), idearon un método para mezclar células de cáncer de páncreas junto con componentes fibróticos para generar tejidos que se asemejan al cáncer de páncreas humano. Sus hallazgos se publican en Biomaterials. El profesor Kano, que supervisó el estudio, explica: «Ningún cáncer es una isla completamente en sí mismo. En el cáncer de páncreas, el tejido fibrótico a menudo ocupa mucho más espacio que las propias células cancerosas. Si bien se han informado numerosos modelos tridimensionales de cáncer de páncreas, el nuestro es el primero que permite ajustar la cantidad de fibrosis en el modelo».
Pero, ¿por qué la presencia de fibrosis dificulta el tratamiento del cáncer en primer lugar? En concreto, el tejido fibrótico denso y grueso obstruye la penetración de fármacos en el tumor y limita la inmunidad antitumoral. El profesor asistente Tanaka, que dirigió el estudio, explica: «Con una tasa de supervivencia a 5 años del cáncer de páncreas de aproximadamente un 9 % a pesar de décadas de intensa investigación, una comprensión más profunda de los mecanismos que subyacen a la fibrosis en el cáncer de páncreas, así como su fisiopatología y ramificaciones terapéuticas, es necesario». Por lo tanto, los científicos se propusieron encontrar formas de comprender los mecanismos fibróticos en el cáncer de páncreas.
Pero esta no fue una tarea fácil, ya que los modelos experimentales de cáncer de páncreas que se utilizan actualmente, especialmente los modelos in vitro, no logran replicar el componentes fibróticos que se observan en el cáncer de páncreas. Por lo tanto, los científicos razonaron que era importante establecer modelos de cáncer de páncreas relevantes que comprendieran no solo células cancerosas sino también células involucradas en la fibrosis. También hubo otros desafíos: un análisis realizado por el equipo de investigación reveló que el área ocupada por la fibrosis en los tejidos con cáncer de páncreas humano oscila entre el 40 y el 80 % entre los pacientes. El profesor Kano dice: «Había una heterogeneidad considerable entre los pacientes, y para que nuestro modelo de cultivo celular en 3D se pareciera completamente al cáncer de páncreas humano, queríamos asegurarnos de poder recrear tejido con cualquier cantidad de fibrosis».
La fibrosis consiste principalmente en células llamadas «fibroblastos» y otros componentes de la matriz extracelular secretados por los fibroblastos. Teniendo esto en cuenta, el equipo de investigación ideó una estrategia simple: mezclar y cultivar células de cáncer de páncreas y fibroblastos en varias proporciones. «La estrategia parecía demasiado simple para funcionar», recuerda Tanaka con una sonrisa, «pero para nuestra agradable sorpresa, funcionó». El equipo demostró con éxito que al variar la proporción de células de cáncer de páncreas sembradas frente a un número fijo de fibroblastos, podían crear tejidos de cáncer de páncreas in vitro con diferentes cantidades de fibrosis. Es importante destacar que demostraron que el área ocupada por la fibrosis en estos tejidos se puede ajustar experimentalmente para que coincida con la cantidad de fibrosis en el rango observado clínicamente. El equipo también utilizó el modelo para comprender con éxito los mecanismos moleculares por los que se produce un «fenotipo» particular de fibroblastos, característico del cáncer de páncreas.
Los científicos son optimistas de que este modelo novedoso pueda complementar otros modelos bien establecidos de cáncer de páncreas, especialmente con respecto a la fibrosis. «Lo mejor de nuestro modelo es que es bastante simple de crear», concluyó el profesor Kano. «Creemos que será útil en estudios mecánicos, así como en la detección de fármacos que se dirijan a la fibrosis. Esto es solo el comienzo, pero esperamos marcar una diferencia real en el tratamiento del cáncer de páncreas».
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Los científicos han identificado la presencia de células supresoras del cáncer en el cáncer de páncreas. Más información: Hiroyoshi Y. Tanaka et al, Modelo heterotípico de cáncer de páncreas en 3D con proporción ajustable de elementos fibróticos. , Biomateriales (2020). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2020.120077 Información de la revista: Biomaterials
Proporcionado por la Universidad de Okayama Cita: Mezcle y combine: Nuevo modelo de cultivo celular en 3D replica fibrótico elementos del cáncer de páncreas (22 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-d-cell-culture-replicates-fibrotic.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.