¿Qué tienen en común una célula tumoral cultivada con la de un cáncer? Muy poco

El hallazgo, dicen, debería ayudar a concentrar más recursos en modelos de investigación del cáncer, como ratones modificados genéticamente y modelos 3D de tejido humano, o tumoroides , para evaluar mejor la biología y los tratamientos del cáncer, así como los errores genéticos responsables del crecimiento y el progreso del cáncer. .

«Puede que no sea una sorpresa para los científicos que las líneas de células cancerosas sean genéticamente inferiores a otros modelos», asegura Patrick Cahan, autor principal del nuevo estudio.

La nueva técnica, denominada CancerCellNe t, utiliza modelos informáticos para comparar las secuencias de ARN de un modelo con datos de un atlas del genoma del cáncer para comparar el nivel de coincidencia de los dos modelos.

Los investigadores encontraron que, en promedio, los ratones y tumores modificados genéticamente tienen secuencias de ARN más estrechamente alineadas con los datos de referencia del atlas del genoma en 4 de cada 5 tipos de tumores que probaron, incluidos los cánceres de mama, pulmón y ovario.

Los datos se suman a la evidencia que sugieren que las líneas de células cancerosas cultivadas en el laboratorio tienen menos paridad con su origen humano debido a las complejas diferencias entre el entorno natural de una célula humana y los cultivos de laboratorio. « Una vez que se eliminan los tumores de su entorno natural, las líneas celulares comienzan a cambiar », matiza Cahan.

Entre los modelos de investigación del cáncer más utilizados se encuentran las líneas celulares creadas mediante la extracción de células de tumores humanos y su cultivo con diversos nutrientes en el laboratorio.

Pero también se utilizan ratones que han sido modificados genéticamente para desarrollar cáncer. En otros casos, implantan tumores humanos en ratones, un proceso llamado xenoinjerto, o usan tumores.

Para evaluar qué modelo de investigación imita mejor a lo que ocurre en una persona personas, los científicos trasplantan células cultivadas en laboratorio o células de tumores o xenoinjertos a ratones y ver si las células se comportan como deberían, es decir, crecen y se propagan. y conservar las características genéticas del cáncer. Sin embargo, los investigadores de Johns Hopkins señalan que este proceso es caro, requiere mucho tiempo y es científicamente un desafío.

El objetivo del nuevo trabajo era desarrollar un enfoque computacional para evaluar modelos de investigación de una manera menos engorrosa y precisa.

Eso es lo que hace CancerCellNet, una nueva técnica se basa en información genética sobre el ARN celular , una cadena molecular de sustancias químicas similares al ADN y un conjunto intermedio de instrucciones que las células utilizan para traducir el ADN en la fabricación de proteínas.

«El ARN es un sustituto bastante bueno del tipo de célula y de la identidad celular, que son clave para determinar si las células desarrolladas en laboratorio se parecen a sus contrapartes humanas -explica Cahan-. Los datos de expresión de ARN están muy estandarizados y disponibles para los investigadores, y menos sujetos a variaciones técnicas que pueden confundir los resultados de un estudio».

Primero, Cahan y su equipo tuvieron que elegir un conjunto estándar de datos que actuaran como base para comparar los modelos de investigación. Los datos del Atlas del Genoma del Cáncer , que incluyen información de expresión de ARN de cientos de muestras de tumores de pacientes, y su correspondiente estadio y grado y del tumor, sirvieron como entrenamiento.

También probaron su herramienta CancerCellNet aplicándola a datos en los que ya se conocía el tipo de tumor, como los del Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano .

Utilizaron los datos del atlas del genoma como base para comparar los datos de expresión de ARN de 657 líneas de células cancerosas cultivadas en laboratorios de todo el mundo, algunas de las cuales se establecieron hace décadas, 415 xenoinjertos, 26 modelos de ratón modificados genéticamente y 131 tumores.

Por ejemplo, vieron que las células de cáncer de próstata de una línea llamada PC3 comienzan a parecerse genéticamente más al cáncer de vejiga. También es posible, dice, que la línea celular se haya etiquetado originalmente de forma incorrecta o que en realidad se haya derivado de un cáncer de vejiga.

Pero su conclusión es que, desde un punto de vista genético, la línea celular del cáncer de próstata no era un sustituto representativo de lo que sucede en un ser humano típico con cáncer de próstata.

Este experto reconoce que antes de tener la imagen completa de lo que realmente, es preciso investigar más. En el futuro, dice, «analizaremos formas de mitigar este impacto, incluido el uso de antivirales, terapias con anticuerpos y vacunas».