Plataforma de 'tumor en un chip' modela la respuesta al tratamiento del cáncer de páncreas

El cáncer de páncreas sigue siendo uno de los tipos de cáncer más difíciles de tratar, ya que los tumores se encuentran inmersos en un microambiente denso que influye en su crecimiento y en la respuesta al tratamiento. Los modelos de laboratorio convencionales suelen pasar por alto la compleja interacción entre el cáncer, el estroma, los vasos sanguíneos y el sistema inmunitario, lo que limita su valor predictivo para las pruebas farmacológicas. Comprender cómo el estroma, similar a una cicatriz, genera resistencia es fundamental para mejorar los resultados.

En la Facultad de Medicina McGovern de UTHealth Houston (Houston, Texas, EE. UU.), los investigadores desarrollaron un sistema de tumores en un chip derivado de pacientes que recrea el microambiente tumoral pancreático ex vivo. La plataforma combina organoides tumorales tridimensionales, cultivados a partir de muestras de sangre y tumores pancreáticos de pacientes que dieron su consentimiento, con vasos sanguíneos, células estromales e inmunitarias integradas en un chip microfluídico. El dispositivo permite un flujo de fluido controlado para imitar la circulación sanguínea, lo que posibilita la observación continua de las interacciones celulares y las respuestas terapéuticas a lo largo del tiempo.

Dentro de este modelo microfisiológico, los investigadores utilizaron imágenes, análisis molecular y pruebas de respuesta a fármacos para evaluar el comportamiento del tumor. El chip reflejó fielmente las características de los tumores pancreáticos humanos y reprodujo las interacciones con el estroma desmoplásico, similar a una cicatriz, que con frecuencia está implicado en el fracaso del tratamiento. El sistema también permitió monitorizar la evolución estructural del tumor y las respuestas farmacológicas a lo largo del tiempo.

La focalización en los componentes estromales dentro del chip aumentó la eficacia de la quimioterapia estándar en este contexto, lo que indica una manera de investigar los mecanismos de resistencia en un entorno controlado derivado del paciente. El modelo también demostró su potencial para estudiar las respuestas inmunitarias que suelen ser difíciles de detectar con los sistemas in vitro convencionales. El estudio se publicó en Advanced Science.

De cara al futuro, el equipo destaca los esfuerzos por mejorar la escalabilidad, la reproducibilidad y la usabilidad de la plataforma para aplicaciones de investigación. En conjunto, este trabajo subraya la tendencia hacia modelos relevantes para el ser humano que integran organoides derivados de pacientes con la ingeniería de órganos en un chip para aproximarse mejor a la biología de la enfermedad y al rendimiento terapéutico.

"Este estudio demuestra que podemos recrear fielmente características clave de los tumores pancreáticos humanos, incluidas las interacciones con las células estromales e inmunitarias", afirmó el Dr. Faraz Bishehsari, director del Centro de Investigación en Gastroenterología de la Facultad de Medicina McGovern de UTHealth Houston.

"El siguiente paso es hacer que estos sistemas sean más prácticos para que puedan utilizarse ampliamente en la investigación y el desarrollo de fármacos".

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Facultad de Medicina McGovern de UTHealth Houston