Un biobanco de organoides en 3D facilita la medicina personalizada en cáncer

Tal y como detalla un estudio que se publica en « Cell », los organoides tumorales sirven como ‘cobayas’ para probar los medicamentos y observar los cambios genéticos del tumor asociados con la sensibilidad de drogas y allanar así el camino para que los tratamientos personalizados de pacientes con cáncer.

«Es la primera vez que disponemos de una colección de organoides derivados de los tumores de los pacientes», señala el autor principal del estudio, Mathew Garnett, del Instituto Wellcome Trust Sanger . «Creemos que estos organoides son una nueva herramienta para mejorar nuestra capacidad de desarrollar tratamientos más eficaces contra el cáncer».

Para estudiar las causas del cáncer y desarrollar nuevos tratamientos muchos investigadores utilizan modelos experimentales, como las células cultivadas a partir de tumores de pacientes. Sin embargo, las líneas celulares no reflejan algunas de las características importantes de las células tumorales. Como resultado, sigue siendo un reto predecir la sensibilidad a los fármacos en los pacientes en base a su espectro único de mutaciones genéticas.

En los últimos años, los científicos han desarrollado sistemas de cultivo de células de organoides como un enfoque alternativo para cultivar el tejido normal y enfermo en un plato. En contraste con las líneas celulares, los organoides muestran todas las características del tejido original en cuanto a su arquitectura 3D, los tipos de células presentes y sus propiedades de autorrenovación. Dadas las ventajas de organoides, Garnett y Hans Clevers, del Instituto Hubrecht , probaron si estas cultivos podrían reducir la brecha que hay todavía entre la genética del cáncer y los resultados del paciente.

En este estudio los investigadores cultivaron 22 organoides derivados de tejido tumoral de 20 pacientes con cáncer colorrectal y posteriormente secuenciaron el ADN genómico aislado de estos cultivos. Las mutaciones genéticas de los organoides coincidían con las de las biopsias tumorales correspondientes y con los análisis a gran escala anterior de mutaciones de cáncer colorrectal. Estos resultados confirman que los cultivos capturan fielmente las características genómicas de los tumores de los que se derivan, así como gran parte de la diversidad genómica asociada al cáncer colorrectal.

Para enlazar sensibilidad a los fármacos con los cambios genéticos, los investigadores seleccionaron las respuestas de los organoides a 83 fármacos antitumorales, experimentales y aprobados. Dada la diversidad de sus perfiles genéticos, los organoides mostraron una gama de sensibilidades a los medicamentos. Para validar su método, los investigadores identificaron asociaciones entre las mutaciones y la resistencia a determinados fármacos específicos anteriormente. Los organoides también revelaron una nueva asociación entre los genes y los fármacos drogas, lo que indicaba que el subgrupo de pacientes con cáncer con mutaciones RNF43 se beneficiaría de un fármaco que inhibiera una proteína. «En el futuro, en algún momento, este enfoque podría ser el más adecuado para modelar la respuesta individual del paciente a terapias contra el cáncer», señala Garnett.

Los investigadores planean en el futuro expandir el biobanco de los organoides al cáncer de colon y a otros tipos de tumores. «El cáncer es una enfermedad compleja y haría falta una gran colección de organoides para abarcar esta diversidad», señala Garnett.