Uno pensaría que, dado que los tumores crecen tan rápido en los pacientes, son fáciles de cultivar. De hecho, pueden ser más difíciles de propagar en la cultura 2D tradicional que sus contrapartes tisulares normales [1].
No es un problema que sea inmediatamente obvio porque hay ~ 1,000 líneas celulares cancerosas que se han estudiado durante muchos años. Pero cuando te das cuenta de eso
- la tasa de éxito para establecer una línea celular del tumor de un paciente puede ser tan baja como 6-10% [2] [3] [4] [5] (aunque no siempre [6])
- algunos cánceres difíciles de cultivar, como la próstata, solo están representados por un puñado de líneas celulares humanas
- muchas líneas celulares ampliamente utilizadas no son del tumor primario, sino de metástasis más agresivas y de cultivo más fácil [7]
… empiezas a preguntarte qué es lo que nos podemos perder debido a las limitaciones de las células que podemos estudiar. Estas líneas celulares son la base de gran parte de lo que sabemos sobre la biología del cáncer. Cuando decimos que un medicamento “mata el cáncer en un plato”, generalmente queremos decir que mata una línea celular cancerosa en un plato. ¿Qué pasa si están sistemáticamente sesgados de alguna manera que les permite propagarse en plástico in vitro ? Es posible que no representen la diversidad genética y fenotípica de los tumores de los pacientes. El proceso de cultivo de células 2D no solo cambiará el comportamiento de las células, sino que seleccionará artificialmente las células que se adhieren bien al plástico. Sabemos que el éxito en los estudios preliminares de células rara vez conduce al éxito en la clínica. Los modelos de cáncer de células inexactos son solo un factor. Mejorar la relevancia fisiológica de estas células mejorará el desarrollo de terapias y mejorará nuestra comprensión de la ciencia subyacente del cáncer.
Como algunos investigadores notaron que las células tumorales eran más fáciles de cultivar en xenoinjertos de ratón que en 2D, también lo es el cultivo 3D in vitro una mejora sobre 2D [8]. Sé que preguntaste “¿Por qué 3D no es confiable para los tumores?”, Pero resulta que 3D puede ser más confiable que el cultivo celular tradicional.
El cultivo en 3D – interrumpir mecánicamente el tumor, pero manteniendo los contactos entre las células y sin requerir adhesión al plástico – ha permitido cultivar microtumores u “organoides tumorales” de una variedad de tejidos, incluidos la próstata [9], el páncreas [10]. y cáncer colorrectal [11].
La próstata es particularmente importante, ya que es un cáncer tan común que está dramáticamente subrepresentado en las líneas celulares. Muchas mutaciones clave encontradas en pacientes (p. Ej., Mutación SPOP , mutación FOXA1 , pérdida CHD1 ) están ausentes de las líneas celulares existentes, pero se representaron en organoides derivados de pacientes [12]. Dong Gao y sus colegas informaron un 15-20% de éxito en la formación de líneas de organoides de tumores de próstata (70% si se cuentan los que fueron invadidos por la infiltración de células normales después de un par de meses de cultivo). Esto suena bajo hasta que se da cuenta de que su informe de siete líneas de organoides – solo un artículo – efectivamente duplicó el número de líneas celulares de cáncer de próstata existentes.
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Histología de tumores de 4 pacientes, organoides tumorales y xenoinjertos. ¡Qué bonita es la forma en que la morfología del organoide tumoral se asemeja al tumor primario y se mantiene una vez xenoinjertada en un ratón!
Esta es una forma muy clara y sustancial de que la cultura 3D puede mejorar la investigación sobre el cáncer. Se pueden debatir otras ventajas / casos de uso de la cultura 3D, pero creo que todos pueden sumarse a la idea de un sistema de cultivo que pueda agregar a nuestro repertorio líneas celulares de cáncer útiles. La investigación sobre el cáncer se beneficiará de las células que reflejan con precisión la población de pacientes, con artefactos reducidos de la adaptación al cultivo en 2D, sin la molestia de xenoinjertar en ratones.
Notas a pie de página
[1] https://www.nature.com/nrm/journ…
[2] https: // académico-oup-com / jnci / ar …
[3] Establecimiento de líneas celulares de cáncer de colon humano a partir de tumores recientes versus xenoinjertos: comparación de la tasa de éxito y las características de la línea celular
[4] https://s3.amazonaws.com/academi…
[5] Caracterización del estado de diferenciación de seis líneas celulares de cáncer de pulmón de células no pequeñas recién establecidas
[6] Establecimiento e identificación de líneas celulares de cáncer de pulmón de células pequeñas con características clásicas y variantes
[7] Líneas celulares de cáncer de mama: ¿amigo o enemigo?
[8] Establecimiento de líneas celulares de cáncer de colon humano a partir de tumores recientes versus xenoinjertos: comparación de la tasa de éxito y las características de la línea celular
[9] http://www.sciencedirect.com/sci…
[10] http://www.sciencedirect.com/sci…
[11] http://www.sciencedirect.com/sci…
[12] http://www.sciencedirect.com/sci…
