¿Podrían los tumoroides resolver el problema de la alta deserción en los ensayos de cáncer?

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En las últimas décadas, nuestra comprensión de la biología del cáncer ha aumentado rápidamente. Sin embargo, nuestra capacidad para traducir este conocimiento en éxito clínico sigue siendo deficiente, con informes de tasas de deserción asombrosamente altas para la terapéutica del cáncer. Por ejemplo, los resultados publicados por BIO mostraron que la probabilidad de éxito desde la Fase I hasta la aprobación de la FDA para tratamientos contra el cáncer era solo del 5,3 %. 1 Esto se compara con el 23,9 % de las terapias de hematología y el 15,5 % de los trastornos metabólicos. 1

Entonces, ¿dónde está fallando el campo de la oncología?

Cada vez se reconoce más que los sistemas de modelos experimentales utilizados en muchos proyectos de investigación del cáncer, que incluyen cultivos celulares 2D, xenoinjertos derivados de pacientes y modelos murinos modificados genéticamente, no pueden recapitular verdaderamente la heterogeneidad celular de los cánceres humanos. También carecen del complejo microambiente extracelular que respalda el crecimiento, la progresión y la metástasis del tumor. Esto limita su capacidad para predecir con precisión la eficacia, la resistencia o la toxicidad de los fármacos candidatos.

Muchos investigadores buscan modelos 3D avanzados, conocidos como organoides similares a tumores o tumoroides, para mejorar el éxito traslacional de los estudios preclínicos sobre el cáncer. Estos cultivos 3D autoorganizados se derivan de los tejidos tumorales de los pacientes, lo que significa que representan con mayor precisión las diversas características genéticas, moleculares, morfológicas y fisiopatológicas de la patología del cáncer.

Aplicaciones para modelos tumoroides

El entusiasmo que rodea a los tumoroides proviene de su amplia gama de aplicaciones en la investigación del cáncer: se pueden utilizar para estudiar el crecimiento tumoral, identificar nuevas terapias dirigidas y para estudios de eficacia y toxicidad de fármacos. Los tumoroides se pueden cocultivar con células inmunitarias para generar una representación biológicamente más relevante del microambiente tumoral. También se han realizado esfuerzos para recapitular la vasculatura tumoral en cultivos tumoroides para una mejor comprensión de las vías de señalización angiogénica.

A medida que nos embarcamos en una era de medicina de precisión, los tumoroides se utilizan en combinación con imágenes de alto contenido para pruebas funcionales de fármacos. Esto implica la detección de un panel de fármacos en tumoroides derivados de pacientes y luego la obtención de imágenes y el análisis de las alteraciones fenotípicas causadas por estos compuestos. Las pruebas de fármacos funcionales se pueden utilizar para ayudar a comprender las respuestas a los fármacos específicas del paciente y guiar el tratamiento personalizado.

Por ejemplo, un equipo de investigadores examinó recientemente más de 500 candidatos a anticuerpos biespecíficos terapéuticos (bsAb) contra un biobanco de tumoroides de cáncer colorrectal para evaluar su actividad funcional y compararla con los organoides derivados de la mucosa sana adyacente al tumor. 2 Usando una detección basada en imágenes de alto contenido para capturar las interacciones entre el fármaco y el objetivo, los investigadores identificaron un bsAb, MCLA-158, que exhibió propiedades terapéuticas como la inhibición del crecimiento, la supresión del crecimiento tumoral y la inhibición del inicio de la metástasis. Otro grupo demostró cómo un enfoque de aprendizaje morfológico profundo mejoró sus exámenes de drogas basados ​​en imágenes e identificó con éxito opciones de tratamiento efectivas para pacientes con cánceres de la sangre avanzados. 3Estudios como estos muestran el potencial de la detección funcional para avanzar en la investigación de precisión y llenar el vacío entre los enfoques de detección convencionales y el éxito clínico.

Limitaciones al uso a gran escala de los tumoroides

Si bien existen numerosas ventajas en el uso de tumoroides sobre los modelos de cáncer tradicionales, quedan varios desafíos y cuellos de botella. En primer lugar, el costo de establecer y mantener tumoroides suele ser alto, con tasas de éxito que varían entre los tipos de cáncer. En segundo lugar, el campo es relativamente nuevo y carece de condiciones de cultivo y cocultivo optimizadas y estandarizadas, procesos bioanalíticos y medidas de control de calidad. El establecimiento de procedimientos validados ayudará a mejorar la reproducibilidad y facilitará su uso más amplio en pantallas de alto rendimiento. También ayudará con los procesos regulatorios y acelerará las aprobaciones. A pesar de estos desafíos, los tumoroides están agregando otra dimensión al campo de la oncología y representan una oportunidad emocionante para ayudar a reemplazar, reducir y refinar (3R) el uso de animales en la investigación del cáncer.

Para obtener más información sobre el uso de tumoroides en estudios de detección de fármacos funcionales, descargue nuestro documento técnico.

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