MADRID, 14 Oct. (EUROPA PRESS) -
Los científicos han creado en el laboratorio un modelo de tumor tridimensional (3D) para el cáncer de ovario que podría conducir a una mejor comprensión y tratamiento de la enfermedad, según publican en la revista 'Science Advances'.
El equipo internacional, dirigido por la Universidad de Nottingham y la Universidad Queen Mary de Londres, ha creado un microambiente 3D multicelular que recrea la forma en que las células tumorales crecen en el cáncer de ovario y responden a los medicamentos de quimioterapia.
Existe la necesidad de mejorar los modelos de cáncer en 3D para estudiar el crecimiento y la progresión del tumor en los pacientes y probar las respuestas a los nuevos tratamientos.
En la actualidad, el 90% de los tratamientos exitosos contra el cáncer probados preclínicamente fallan en las primeras fases de los ensayos clínicos y menos del 5% de los medicamentos oncológicos tienen éxito en los ensayos clínicos. Las pruebas preclínicas se basan principalmente en una combinación de cultivos celulares de laboratorio bidimensionales (2D) y modelos animales para predecir las respuestas al tratamiento.
Sin embargo, los cultivos de células 2D convencionales no imitan las características clave de los tejidos tumorales y las diferencias entre especies pueden dar como resultado que muchos tratamientos exitosos en huéspedes animales sean ineficaces en humanos. En consecuencia, se necesitan nuevos modelos experimentales de cáncer en 3D para recrear mejor el microambiente del tumor humano e incorporar diferencias específicas de cada paciente.
El nuevo biomaterial de hidrogel se fabrica mediante el ensamblaje conjunto de péptidos con proteínas que se encuentran en el cáncer de ovario. El mecanismo de formación permite a los péptidos ensamblar estas proteínas en entornos moleculares, emulando cómo se presentan en el tumor del paciente.
El profesor Álvaro Mata, de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Nottingham, que dirigió el estudio, explica que "las matrices autoensambladas de bioingeniería amplían nuestro repertorio experimental para estudiar el crecimiento y la progresión tumoral de una manera biológicamente relevante, pero controlada".
"En este estudio utilizamos péptidos anfífilos para ensamblar conjuntamente con proteínas de la matriz extracelular en modelos 3D sintonizables del microambiente tumoral --prosigue--. La matriz compuesta de péptido / proteína se diseñó para intentar parecerse a las características físicas, biomoleculares y celulares de los tumores presentes en los pacientes".
Mata señala que han probado la respuesta del laboratorio crecieron tumores "usando quimioterapéuticos para validar la funcionalidad de las construcciones multicelulares y vieron cómo se reducía el tumor. Esto sugiere que el nuevo biomaterial péptido / proteína / celular podría conducir a pruebas más efectivas de nuevos medicamentos y tratamientos para el cáncer de ovario", añade.
El autoensamblaje es el proceso mediante el cual múltiples componentes pueden organizarse en estructuras más grandes y bien definidas. Los sistemas biológicos se basan en este proceso para ensamblar de forma controlada moléculas y células en tejidos complejos y funcionales con las propiedades notables que conocemos, como la capacidad de crecer, replicarse y realizar funciones sólidas.
La profesora asociada Daniela Loessner, de la Universidad de Monash, en Australia, y coautora del estudio dice que "actualmente, el estándar de oro para los modelos de cáncer en 3D es el 'Matrigel' disponible comercialmente, una membrana basal solubilizada extraída del sarcoma de ratón. Una de las principales razones de la popularidad de 'Matrigel' es su capacidad para permitir interacciones célula-matriz, que promueven el crecimiento de células cancerosas y estromales en agregados conocidos como esferoides".
Sin embargo, continúa, "carece de control para imitar el microambiente del tumor debido a su variabilidad de lotes, composición indefinida y origen animal. Estas características son limitaciones importantes para la detección efectiva y el desarrollo de nuevos tratamientos para el cáncer --señala--. Nuestra investigación ha demostrado la capacidad de diseñar una matriz tridimensional que puede servir como una alternativa compleja, pero controlable, a 'Matrigel'".
