Científicos crean el primer modelo organoide 3D del páncreas humano de su clase
Crédito: CC0 Public Domain
Este año, más de 60,000 adultos en los Estados Unidos serán diagnosticados con cáncer de páncreas y, estadísticamente, tan pocos ya que el 10 por ciento sobrevivirá cinco años después del diagnóstico, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer. Debido a que el cáncer de páncreas está oculto en lo profundo del cuerpo y, a menudo, no presenta síntomas, con frecuencia se diagnostica después de que la enfermedad ha progresado demasiado para la intervención quirúrgica y/o se ha diseminado por todo el cuerpo. Las investigaciones indican que la detección temprana de tumores pancreáticos podría cuadruplicar las tasas de supervivencia; sin embargo, actualmente no existen pruebas validadas y confiables para la detección temprana del cáncer de páncreas.
Ahora, los investigadores del Instituto de Investigación del Cáncer del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) han creado con éxito los primeros modelos organoides tridimensionales (3D) del páncreas a partir de células madre humanas. A diferencia de las plataformas anteriores para el estudio del cáncer de páncreas, este modelo de organoide, el primero de su tipo, incluye las estructuras acinares y ductales que desempeñan un papel fundamental en la mayoría de los cánceres de páncreas. La nueva plataforma de investigación, que no se espera que guíe la atención de los pacientes en este momento, arrojará nueva luz sobre los orígenes y el desarrollo del cáncer de páncreas, así como también revelará medios potenciales para descubrir marcadores de diagnóstico temprano y monitorear la enfermedad. El informe del equipo aparece en Cell Stem Cell.
«Pensamos que, si tuviéramos una manera de usar células pancreáticas humanas para diseñar el cáncer, podríamos comenzar a comprender los primeros pasos en el desarrollo de esta enfermedad, «, dijo el autor correspondiente Senthil Muthuswamy, Ph.D., Director de Biología Celular en el Instituto de Investigación del Cáncer en BIDMC. «Este modelo también podría servir como una plataforma para descubrir biomarcadores, cambios medibles relacionados con enfermedades que esperamos usar en la clínica para monitorear el desarrollo del cáncer».
El páncreas es un órgano secretor de hormonas que consta de conductos y acinares. célula, estructuras. Los investigadores sospechan que el tipo más común de cáncer de páncreas (adenocarcinoma ductal pancreático o PDAC) surge en las células que recubren las estructuras acinares y ductales. Sin embargo, hasta ahora, los científicos no han podido cultivar y mantener con éxito estructuras acinares humanas en el laboratorio, lo que desafía su capacidad para probar la hipótesis en un modelo.
Para forzar a las células madre a que se conviertan en ductales y células acinares, Ling Huang, Instructor o Medicina en BIDMC en el laboratorio Muthuswamy colaboró con el laboratorio de Doug Melton en la Universidad de Harvard y probó metódicamente varias combinaciones de medios de crecimiento celular utilizados durante diferentes períodos de tiempo. La culminación de más de cinco años de trabajo, presentado en el estudio, representa la primera vez que los investigadores generaron con éxito células acinares humanas en cultivo y las mantuvieron el tiempo suficiente para poder usarlas en experimentos.
«Es como una receta de cocina, una receta compleja, sin precedentes», dijo Muthuswamy, quien también es profesor asociado de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard. «Solo cuando usas todos los ingredientes correctos en las proporciones correctas y los haces en la secuencia correcta, logras que las células se conviertan en células acinares».
A continuación, Huang y Ridhdhi Desai, investigador asociado de BIDMC , usó los dos linajes separados de organoides ductales y acinares, diseñados para incluir mutaciones genéticas que se sabe que están asociadas con el cáncer de páncreas. Cuando los organoides se implantaron posteriormente en ratones, los diferentes linajes se comportaron de formas distintas y predecibles. Por ejemplo, una mutación provocó que siete de cada 10 ratones trasplantados con organoides de tipo acinar desarrollaran cambios celulares análogos al cáncer de páncreas temprano en humanos.
«Comprender los mecanismos que regulan estos eventos proporcionará información importante en los eventos que regulan el inicio del cáncer de páncreas», dijo Muthuswamy, quien enfatizó que el uso directo de esta tecnología de organoide acinar para los pacientes que tienen cáncer en la actualidad puede ser limitado. «La idea es ver si podemos identificar biomarcadores para beneficiar a futuros pacientes, incluso mediante la detección de aquellos con alto riesgo de cáncer de páncreas, para que podamos detectarlo antes de que sea demasiado tarde».
Explore más
Pista de cáncer de páncreas Más información: Ling Huang et al. Compromiso y plasticidad inducida por oncogenes de organoides acinares y ductales derivados de células madre humanas. Célula Madre Célula. 28 de abril de 2021 DOI:doi.org/10.1016/j.stem.2021.03.022 Información de la revista: Cell Stem Cell
Proporcionado por Beth Israel Deaconess Medical Center Cita: Los científicos crean el primer modelo organoide 3D del páncreas humano (28 de abril de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-scientists-first-of-its -kind-3d-organoid-human.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.