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►El investigador Manel Esteller realiza la primera caracterización masiva epigenética en organoides o cultivos de cáncer 3D y pone a disposición de la comunidad investigadora los datos para facilitar nuevos hallazgos sobre el desarrollo y progresión de tumores
Para investigar en el laboratorio distintos tipos de cáncer, pueden usarse muestras de cáncer reales obtenidas de biopsias de pacientes; cultivos de células tumorales crecidos en laboratorio “en capa” o dos dimensiones (2D); y muy recientemente, cultivos celulares en tres dimensiones (3D), u “organoides”. De estas tres formas, la primera presenta una elevada variabilidad entre pacientes, e incluye no solo células tumorales, si no también tipos celulares sanos o de otros tejidos que acaban añadiendo “ruido” a los resultados. La segunda forma, en 2D, es un modelo muy útil, pero que no llega a mimetizar una variable que en los últimos años se ha descrito como muy importante para el control del desarrollo del tumor: la regulación espacial, cómo se comporta la masa tumoral en 3D. Las células tumorales no se comportan igual si están en grupo ocupando todo el espacio, unas encima de otras (lo más parecido a la realidad), que cuando están en una sola capa.
Con cierta frecuencia, las terapias contra el cáncer inicialmente prometedoras fallan cuando se aplican a pacientes en el entorno clínico real. Esto ocurre a pesar de que muchos de estos nuevos tratamientos demuestran resultados esperanzadores en la etapa preclínica en el laboratorio. Una explicación es que muchos de los modelos tumorales utilizados en las primeras fases de investigación son líneas celulares establecidas que han estado creciendo durante muchas décadas y en matraces de cultivo de dos dimensiones (2D). Es posible que estas células cancerosas no se parezcan completamente a los tumores reales de pacientes que se expanden en tres dimensiones (3D), compartiendo del todo sus características.
Muy recientemente, ha sido posible desarrollar “organoides” en el laboratorio, modelos de cáncer respetando la estructura 3D. Sabemos muy poco acerca de estas células y si realmente imitan la conformación del tumor dentro del cuerpo, particularmente las modificaciones químicas del ADN “más allá de la genética”, epigenéticas, que sin alterar los genes sí regulan su expresión, como la metilación del ADN.
Un artículo publicado en la revista Epigenetics por el grupo del Dr. Manel Esteller, director del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, profesor de Investigación ICREA y catedrático de Genética de la Universidad de Barcelona, describe el primer estudio exhaustivo del perfil epigenético de los organoides tumorales humanos, validando el uso de estas muestras para la investigación del cáncer y el desarrollo de nuevos tratamientos oncológicos.
“Nuestro artículo resuelve una necesidad biomédica no satisfecha en el campo de la investigación del cáncer: la caracterización de la huella digital epigenética de los organoides de los tumores humanos. Nuestro estudio muestra que estos modelos tumorales pueden ser muy útiles a la comunidad biomédica para investigar sobre el origen y progresión del cáncer, así como para ensayar nuevos medicamentos”, afirma Manel Esteller, y explica: “Primero, mostramos que cada organoide canceroso conserva las propiedades del tejido de origen. Si las muestras se obtuvieron de la cirugía de un cáncer de colon o de páncreas, el organoide se parece mucho al tumor primario original. Segundo, no hay contaminación de células normales, por lo tanto, las células malignas transformadas puras pueden analizarse sin interferencias. Finalmente, los cánceres de organoides 3D están más cerca de los tumores del paciente que las líneas celulares 2D de uso común”.
Dos de las consecuencias más relevantes de los datos generados es la naturaleza abierta de los datos obtenidos con estos estudios: Se ha generado una cantidad de datos a analizar con big data a disposición de la comunidad investigadora, y por otra parte se ofrece el intercambio de muestras entre investigadores para promover más estudios colaborativos.
“En relación con el primer aspecto, hemos depositado todos los resultados obtenidos en bases de datos públicas de fácil acceso para que, de esta manera, todos pueden realizar nuevos análisis para acometer más descubrimientos sobre el cáncer, utilizando diferentes enfoques bioinformáticos, o centrándose en genes particulares; y, muy importante, los organoides cancerosos caracterizados pueden obtenerse fácilmente de un proveedor confiable (American Type Culture Collection, ATCC). De esta manera, investigadores de todo el mundo pueden usar la información epigenética de estas muestras y compartirlas para poner en común sus investigaciones y avanzar en la comprensión y la cura contra el cáncer”, concluye el investigador.
