La promesa de los organoides

Organoid Under The Microscope At 100um
Lustgarten Foundation
Los tumores malignos como los del cáncer de páncreas existen en el cuerpo humano como estructuras tridimensionales. Esas estructuras son influenciadas por su microambiente, que es una especie de ecosistema en el cual crece el tumor.

Para saber más sobre la biología de los tumores, como los cánceres de páncreas, los científicos han estudiado desde hace tiempo las células malignas en dos dimensiones empleando sistemas planos de cultivo celular como placas de Petri o portaobjetos. Aunque los científicos obtuvieron información importante que influyó el modo en que se trata el cáncer de páncreas, este método es limitado. Por ejemplo, los científicos pudieron aprender poco sobre cómo realmente funcionaba el tumor dentro del cuerpo humano.

Sin embargo, durante los últimos años, con la ayuda de la tecnología de organoides, la ciencia ha avanzado significativamente su entendimiento de por qué los tumores de páncreas son tan difíciles de tratar. Si bien puede parecer de ciencia ficción, esos organoides se desarrollan a partir de las células que se extraen del tumor de un paciente. El resultado final es un agrupamiento tridimensional de células, una especie de “minitumor” que se asemeja y actúa de manera similar al tumor que crece dentro de ese paciente en particular.

“El cáncer de páncreas es una enfermedad sumamente agresiva. Para nuestros pacientes con cáncer de páncreas, tenemos que descubrir el medicamento o la combinación de medicamentos que sea más eficaz para un determinado paciente, de acuerdo con su tumor en particular”, dice el Dr. Brian Wolpin, M.P.H., presidente de Cáncer de Páncreas de Robert T. and Judith B. Hale de Dana-Farber/Harvard Cancer Center de Boston. “Estamos en las etapas iniciales del uso de los organoides de este modo para encontrar los tratamientos adecuados para los pacientes en función de la sensibilidad que los organoides tienen a los medicamentos en el laboratorio”.

El desarrollo de un organoide

Toda investigación sobre el cáncer depende de un suministro constante de células, tanto normales como cancerosas, que pueden desarrollarse en el laboratorio. Al comparar las células normales con las cancerosas, los científicos pueden identificar los cambios que conducen a la enfermedad. Sin embargo, ha sido sumamente difícil cultivar células de páncreas en el laboratorio.

Además, las células ductales normales que pueden convertirse en cáncer de páncreas representan solo el 10 por ciento de las células presentes en el páncreas, lo cual complica los esfuerzos para identificar los cambios que ocurren a medida que el tumor se desarrolla. Hasta ahora, los científicos han tenido un éxito limitado en el cultivo de células ductales de páncreas humano en condiciones estándar de laboratorio. Sin embargo, hace cuatro años, los investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor, en colaboración con un equipo de investigación holandés, idearon un método para hacer crecer tejido pancreático, no solo de modelos de ratones de laboratorio, sino también a partir de tejido de pacientes humanos, lo que abre un camino para diseñar enfoques de tratamiento personalizados en el futuro.

La creación de un organoide

Desde esa innovadora investigación, la eficacia para generar el cáncer de páncreas de un paciente en el laboratorio ha aumentado considerablemente. Si el paciente acepta, las muestras del tumor primero se aíslan durante la biopsia. Luego se añaden enzimas digestivas especializadas para descomponer las muestras en suspensiones de células únicas, que después se agregan a una placa de cultivo junto con un material de gel especializado. Esas células únicas crecen y forman grupos de organoides. En aproximadamente 8 a 10 semanas, generalmente se forma una cantidad suficiente de organoides para probar su sensibilidad a docenas de medicamentos. “Dadas las limitaciones de los métodos anteriores para cultivar tumores de páncreas en el laboratorio, este es un período de tiempo relativamente corto”, explica Wolpin. Sin embargo, se siguen realizando estudios para reducir más el tiempo necesario para identificar la sensibilidad a los medicamentos mediante el uso de organoides.

Después de que los organoides han crecido lo suficiente, se prueba en ellos distintos medicamentos para ver cómo responden a diferentes combinaciones. El objetivo es determinar si la sensibilidad del organoide a los medicamentos se puede utilizar en tiempo real para guiar las decisiones de tratamiento y si predice la respuesta clínica del paciente. Es importante observar que esos organoides de tumores son heterogéneos. Eso significa que existen diferencias entre los tumores del mismo tipo en distintos pacientes y entre las células cancerosas dentro del tumor de un mismo paciente. Estos dos factores pueden conducir a diferentes respuestas al tratamiento.

“Actualmente estamos evaluando la posibilidad de que los organoides de tumores de páncreas personalicen la terapia de nuestros pacientes. En particular, usamos las pruebas de sensibilidad de los organoides a los medicamentos para guiar la inscripción de pacientes en las nuevas opciones de tratamientos que se ofrecen en ensayos clínicos”, indica Wolpin, que también es director de Gastrointestinal Cancer Center de Dana-Farber/Brigham y de Women’s Cancer Center, y profesor asociado de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard.

El futuro de los organoides

A medida que esta labor avanza, Wolpin considera que los organoides tendrán un lugar no solo en continuar la investigación del cáncer de páncreas, sino también en una atención más personalizada para el paciente. “Comprendemos que el cáncer de páncreas sigue siendo difícil de detectar y tratar, pero estamos progresando y ninguno de los científicos ni médicos de este campo se dará por vencido”, asegura. “Los descubrimientos recientes brindan esperanza a los pacientes actuales, y al mismo tiempo generan nueva información sobre las causas y la progresión de esta enfermedad, para que continuemos tratando a nuestros pacientes más eficazmente en el futuro.

Todos los que participamos en la investigación del cáncer de páncreas y la atención del paciente intentamos salirnos del esquema en el que todos los pacientes reciben el mismo programa de tratamiento. Definitivamente tenemos que llegar a un punto en donde el tratamiento esté diseñado para cada persona y las características de su cáncer específico. Es posible que los organoides nos ayuden a lograr eso”.