Una investigación del Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, del Hospital Clínico de Valencia analiza la aplicación de herramientas de patología digital en modelos tumorales artificiales complejos en 3D para conocer el comportamiento de tumores con distintas características en cuanto a crecimiento, agresividad y migración celular.
El proyecto, enmarcado dentro de la tesis doctoral de Ezequiel Monferrer, investigador predoctoral de INCLIVA y del CIBERONC que disfruta de una ayuda predoctoral de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) en Valencia, partía de estudios previos del grupo de INCLIVA dirigida por Rosa Noguera Salvá que han señalado que el ambiente y la rigidez del tumor influyen en la agresividad del neuroblastoma (el tumor sólido extracraneal más común en la infancia) y que han demostrado que la tecnología de bioimpresión tridimensional permite generar, mantener y estudiar recreaciones simplificadas de tumores.
Algunas formas de neuroblastoma desaparecen por sí solas, mientras que otras pueden requerir varios tratamientos, siendo estos últimos focos de intensas investigaciones. El neuroblastoma puede propagarse (hacer metástasis) desde el órgano de origen, donde existen grupos de células nerviosas (en áreas del abdomen como las glándulas suprarrenales y en el tórax, el cuello y cerca de la columna vertebral) a otras partes del cuerpo, como los ganglios linfáticos, la médula ósea, el hígado, la piel y los huesos.
La evidencia de que estas plataformas de cultivo puedan imitar el comportamiento de tumores con distintas características permite conocer los aspectos clave de la agresividad tumoral, no solo de los pacientes de neuroblastoma de alto riesgo, sino también de otros tumores. Además, aporta avances en el campo de la Medicina Oncológica al contribuir a la realización de diagnósticos más precisos y predicciones del proceso tumoral en los pacientes, así como al desarrollo de terapias novedosas.
Hasta el momento, se han generado estructuras con gelatina y distintas cantidades de alginato metacrilado para recrear entornos tumorales de distinta rigidez. En estas estructuras se han cultivado células de neuroblastoma junto a otras no cancerosas que forman parte del conjunto tumoral, recreando así las interacciones que hay entre las distintas células del tumor y el ambiente que las rodea.
Estos modelos se procesaron como los tumores de los pacientes y se estudió su comportamiento mediante análisis de imagen digital microscópica. Los resultados indican que la proliferación celular, la producción de vitronectina y la expresión de genes relacionados con la migración depende de las condiciones del modelo y son específicas del tipo celular. Además, se ha visto cómo la presencia de células no cancerosas en los modelos modifica el comportamiento de las células tumorales.
En las siguientes fases del trabajo, cuyos resultados intermedios se han publicado en la revista científica ‘International Journal of Molecular Sciencesse’, procederá a estudiar otros aspectos relevantes en la evolución del cáncer para obtener patrones completos de comportamiento relacionados con las características específicas de cada modelo tumoral.
De este modo, al final del proyecto se prevé disponer de modelos bien caracterizados que imiten distintos tipos de neuroblastoma donde poder realizar ensayos terapéuticos preclínicos. Pese a que el proyecto tiene prevista su finalización entre 2021 y 2022, se espera que se continúe desarrollando a través de distintos proyectos complementarios.
En la investigación, intervienen también investigadores de INCLIVA, entre los que se encuentran miembros del CIBERONC (Sabina Sanegre, Susana Martín-Vañó, Rebeca Burgos-Panadero, Amparo López-Carrasco y Samuel Navarro), además del profesor Josep Samitier y Andrea García-Lizarribar del Grupo de Nanobioingeniería del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) e investigadores del CIBER de Bioingeniería Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN).
