Chip oncológico predice respuesta a quimioterapia específica del paciente

El tratamiento estándar se basa en quimioterapia, generalmente administrada antes de la cirugía como quimioterapia neoadyuvante (QNA), con el objetivo de reducir o controlar el crecimiento tumoral. Sin embargo, muchos pacientes desarrollan resistencia a regímenes específicos de QNA, lo que conlleva un pronóstico desfavorable. Debido a la ausencia de alternativas viables, tanto los pacientes que responden como los que no responden a menudo continúan recibiendo las quimioterapias disponibles sin saber si serán efectivas. Incluso para aquellos que responden inicialmente, la quimioterapia elegida puede no detener por completo la progresión tumoral ni prevenir la metástasis, y con frecuencia causa efectos secundarios perjudiciales. Una importante necesidad clínica no cubierta es el desarrollo de una herramienta oncológica de precisión personalizada y específica para cada paciente, capaz de pronosticar con precisión las respuestas individuales a diferentes QNA de manera oportuna.

Anteriormente, los científicos desarrollaron "organoides" a partir de células del ACE biopsiadas: tejidos esofágicos en miniatura tridimensionales formados a partir de células madre específicas de cada tejido que replican las características esenciales del revestimiento epitelial esofágico. Sin embargo, estos organoides carecen de elementos vitales del microambiente tumoral (EMT), como fibroblastos estromales y estructuras de colágeno, y por lo tanto no imitan con precisión la respuesta de los tumores reales a la QNA. Ahora, una nueva colaboración entre el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard (Boston, MA, EUA) y el Centro de Salud de la Universidad McGill (Montreal, Canadá) ha dado lugar a una prometedora solución de medicina personalizada destinada a mejorar los resultados de la quimioterapia en pacientes con ACE. El equipo utilizó la tecnología de cultivo microfluídico Organ Chip del Instituto Wyss para cocultivar organoides de ACE derivados de pacientes junto con células estromales obtenidas de las mismas biopsias, obtenidas por el equipo de McGill como parte de un estudio de cohorte clínico. Este enfoque dio como resultado modelos de Cancer Chip específicos para cada paciente que incluyen componentes esenciales del EMT.

Al reconstruir aspectos clave del EMT in vitro, los investigadores mejoraron significativamente la precisión de la predicción de la respuesta del tumor de un paciente a la QNA estándar, superando a los modelos organoides 3D tradicionales, más sencillos. El método proporciona resultados en un plazo de 12 días desde el inicio del modelo, lo que permite la estratificación oportuna de los pacientes con ACE en probables respondedores y no respondedores. También facilita la prueba de QNA alternativas con diferentes agentes quimioterapéuticos para pacientes que muestran resistencia, todo ello dentro de un plazo clínicamente viable. Estos hallazgos se han publicado en el Journal of Translational Medicine.

“Este enfoque centrado en el paciente se basa en gran medida en nuestros éxitos previos con la tecnología de chips de órganos humanos para recapitular el EMT de cada paciente con cáncer fuera de su cuerpo, de modo que podamos identificar la combinación de medicamentos más eficaz para cada paciente. Esta nueva forma de abordar la medicina personalizada podría implementarse en centros clínicos centrados en la atención de pacientes con diversos tipos de cáncer, como el que nuestros colaboradores dirigen a pacientes con cáncer de esófago”, afirmó el Dr. Donald Ingber, Ph.D., director fundador del Instituto Wyss, quien dirigió la investigación. “Quizás igualmente importante, también puede utilizarse como banco de pruebas preclínico para abrir nuevos caminos en el desarrollo de terapias dirigidas al tumor o al estroma para pacientes con cáncer y permitir el descubrimiento de biomarcadores que podrían utilizarse para monitorizar y optimizar los efectos de los medicamentos en estos pacientes”.

Enlaces relacionados:
Instituto Wyss
Centro de Salud de la Universidad McGill