Washington (DC).- Una colaboración internacional financiada por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos puso a disposición de la comunidad científica una colección de 665 modelos de laboratorio derivados de pacientes, representativos de 25 tipos de cáncer.
El recurso forma parte de la Human Cancer Models Initiative, un esfuerzo desarrollado durante una década. Los modelos proceden de un conjunto de 2,780 donantes y están vinculados con información molecular y clínica que permitirá estudiar la biología de los tumores y su respuesta a tratamientos.
La colección incluye subtipos comunes de cáncer y la mayoría de las alteraciones genéticas predominantes dentro de cada subtipo.
Modelos que conservan rasgos del tumor original
Los modelos derivados de pacientes son herramientas utilizadas para investigar cómo se desarrolla un tumor y cómo responde a un medicamento. Las colecciones anteriores, sin embargo, solo representaban una parte limitada de la diversidad biológica observada en el cáncer humano.
También persistía una pregunta: hasta qué punto un modelo cultivado en laboratorio conserva las características moleculares del tumor del que procede.
Los científicos de la iniciativa analizaron 421 conjuntos formados por un tumor y su modelo correspondiente. Encontraron una coincidencia del 97.8% en cambios genéticos, una coincidencia del 95% en características epigenéticas que controlan la actividad del genoma y una similitud del 92% en patrones de expresión de ARN.
Esos patrones reflejan tanto el origen celular del tumor como su comportamiento maligno, incluso después de que los modelos permanecieran durante periodos prolongados en condiciones de laboratorio.
«Al vincular modelos derivados de pacientes con datos moleculares y clínicos detallados, HCMI ha establecido un marco para avanzar tanto nuestra comprensión del cáncer como los resultados para los pacientes», afirmó Anthony Letai, director del Instituto Nacional del Cáncer.
Organoides y células para observar la evolución del cáncer
La colección incluye organoides con una composición celular semejante a la de órganos naturales. También tiene grupos de células de neuroesferas que vienen de cánceres en el cerebro, con características de células madre neurales.
Estas herramientas permiten examinar la evolución y diversidad de los tumores, además de relacionar características genéticas con la sensibilidad a distintos medicamentos.
Dan Gallahan, director de la División de Biología del Cáncer del Instituto Nacional del Cáncer, describió los modelos validados como una base experimental más cercana a la complejidad real de la biología oncológica.
Louis M. Staudt, jefe de la Rama de Neoplasias Linfoides del Centro para la Investigación del Cáncer, señaló que el acceso a modelos que reflejan la complejidad de tumores humanos prepara el terreno para estudios preclínicos de oncología de precisión.
Una herramienta para investigar la resistencia terapéutica
Las características genómicas de los modelos también permiten estudiar la resistencia: los casos en los que un cáncer no responde al tratamiento inicial o deja de responder con el tiempo y reaparece.
En modelos de glioblastoma, los investigadores detectaron características vinculadas con resistencia al fármaco de quimioterapia temozolomida. Entre ellas se encontraron anomalías genéticas heredadas, aumento adquirido de oncogenes y patrones de mutaciones relacionados con una exposición anterior al medicamento.
Staudt explicó que las condiciones empleadas para cultivar los organoides no alteraron su composición genética ni rasgos biológicos como el estado de diferenciación y la tasa de proliferación. La expectativa es que la similitud con el tumor del paciente permita descubrir vulnerabilidades que puedan aprovecharse terapéuticamente.
Acceso para la comunidad científica
El compendio incluye 522 modelos con datos clínicos detallados, 153 correspondientes a cánceres raros y 71 provenientes de personas con ascendencia no europea.
Los materiales estarán disponibles en colaboración con American Type Culture Collection, acompañados por información genómica, transcriptómica, epigenómica y clínica.
El catálogo permite filtrar por tipo de cáncer, historial terapéutico, información demográfica y otras variables.
La investigación fue publicada en Nature y está acompañada por trabajos dirigidos por equipos del Wellcome Sanger Institute, Broad Institute of MIT and Harvard y Cold Spring Harbor Laboratory.
Este artículo fue elaborado con la ayuda de herramientas de inteligencia artificial y revisado por un editor de Hispanos Press.
