Creación de modelos de organoides 3D para el ajuste fino de la dosis de radiación para el cáncer de nasofaringe
Tinción de fluorescencia de los marcadores epiteliales de los organoides NPC. Crédito: Agencia para la Ciencia, Tecnología e Investigación (A*STAR), Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN), Instituto de Medicina Avanzada de Singapur Holdings Pte Ltd
El Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) de A*STAR se ha asociado con El Instituto de Medicina Avanzada de Singapur Holdings Pte Ltd (SIAMH) establecerá los primeros modelos organoides 3D in vitro derivados de pacientes de cáncer de nasofaringe (NPC).
El estudio se publicó en Frontiers in Oncology el 23 de febrero de 2021. Es la primera evidencia experimental directa para predecir la dosis óptima de refuerzo del tratamiento de radiación (RT) requerida para causar suficiente daño a las células tumorales NPC hipóxicas recurrentes (bajo nivel de oxígeno). que se puede usar más para desarrollar algoritmos de pintura de dosis en la práctica clínica.
Se usaron dos líneas de xenoinjerto derivado del paciente (PDX) para establecer modelos 3D in vitro de NPC radiorresistentes hipóxicos por primera vez. Esta colaboración ayuda a afinar el tratamiento de radiación, reducir las posibilidades de recurrencia de NPC y reducir la tasa de mortalidad.
El carcinoma nasofaríngeo es endémico en el este y sureste de Asia, donde el 95 % de los casos se asocia invariablemente con Infección por el virus de Epstein-Barr (VEB). Más del 50 % de los pacientes presentan metástasis a distancia y localmente avanzada durante el diagnóstico inicial, y la tasa de supervivencia a 5 años se reduce entre el 50 % y el 70 %. La enfermedad es más prevalente en Brunei, Maldivas, Indonesia y Singapur.
El tratamiento actual para NPC incluye radioterapia. Hay casos recurrentes que ocurren debido a una radiación insuficiente. Esto plantea un desafío clínico para los oncólogos. Habitualmente, la radioterapia se utiliza como retratamiento en casos recurrentes avanzados inoperables. Esto da como resultado que los pacientes tengan complicaciones durante el tratamiento y la tasa de supervivencia a 5 años se reducirá aún más. Sin modelos in vitro relevantes para estudiar NPC, excepto la línea celular C666-1 que se estableció a fines de la década de 1990, la falta de modelos in vitro de NPC específicos para enfermedades ha dificultado aún más el desarrollo de opciones terapéuticas personalizadas.
IBN y SIAMH colaboraron con el Hospital General de Singapur y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong para crear los nuevos modelos de organoides 3D hipóxicos in vitro. Estos imitaban los subvolúmenes radiorresistentes hipóxicos de NPC recurrentes y se encontró que se parecían mucho a los tumores de pacientes de NPC.
Al usar nuevos modelos 3D derivados de pacientes, IBN y SIAMH pudieron determinar experimentalmente los parámetros radiobiológicos que proporcionan una mejor guía en la dosificación de la radiación, de modo que las células NPC hipóxicas radiorresistentes podrían eliminarse, reduciendo así las posibilidades de recurrencias del tumor.
El estudio ha demostrado que la dosis de radiación aumenta en aproximadamente 1,4 veces a las células hipóxicas radiorresistentes. áreas en el tumor mejorarían aún más el resultado del tratamiento. Administrar altas dosis de radiación en un número menor de fracciones (radioterapia hipofraccionada) puede ser la forma de tratar los NPC hipóxicos radiorresistentes. Esto podría reducir los efectos secundarios a largo plazo, las tasas de mortalidad por recurrencia y mejorar la calidad de vida de los pacientes.
Dr. Lucky Sasidharan, becario postdoctoral en el IBN de A*STAR y primer autor del artículo Frontiers in Oncology, dijo: «Estos conocimientos pueden ayudar a desarrollar regímenes de radioterapia personalizados y algoritmos de pintura de dosis que podrían salvar tiempo y vidas a través de la prevención de la reirradiación o re -tratamiento.»
Dr. Djeng Shih Kien, presidente y director ejecutivo de SIAMH, dijo: «Estamos muy contentos de trabajar con IBN y contribuir a los hallazgos de la dosis creciente y el fraccionamiento de la radioterapia en el tratamiento del carcinoma nasofaríngeo radiorresistente hipóxico.
El El uso de modelos organoides 3D in vitro de xenoinjertos derivados de pacientes por primera vez abre oportunidades ilimitadas para futuras investigaciones con haces de protones cuando esté disponible a finales de 2021.
El Centro de Terapia de Protones de SIAMH es un miembro del Consorcio FlashForwardTM y será muy emocionante estudiar los efectos de la terapia de flash en modelos 3D hipóxicos radiorresistentes de NPC».
IBN planea trabajar con expertos en el Centro de Terapia de Protones ubicado en Biopolis el este estudio para evaluar los efectos y el beneficio del uso de la terapia de protones y la radioterapia de tasa de dosis ultra alta (FLASH) para el tratamiento de NPC. Estas nuevas plataformas también agregarían la ventaja de administrar dosis de radiación muy altas en subsegundos con alta precisión apuntando solo a las áreas de los tumores, y respetando los tejidos normales circundantes. IBN y SIAMH han estado colaborando desde 2019 para explorar cómo abordar mejor el NPC.
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Investigadores prueban el desarrollo de haces de radioterapia FLASH para el tratamiento del cáncer Más información: Sasidharan Swarnalatha Lucky et al, Organoides de cáncer nasofaríngeo derivados de pacientes para modelado de enfermedades y optimización de dosis de radiación, Frontiers en Oncología (2021). DOI: 10.3389/fonc.2021.622244 Proporcionado por la Agencia para la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (A*STAR), Singapur Cita: Creación de modelos organoide 3D para ajustar la dosis de radiación para el cáncer de nasofaringe (marzo de 2021 31) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-creation-3d-organoid-fine-tune-dose.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.