Un paso más en la nutrición de precisión para el tratamiento del cáncer

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MINI-ESTÓMAGOS HUMANOS IN VITRO COMO AGENTES ANTITUMORALES

El Instituto de investigación IMDEA Alimentación de la Comunidad de Madrid y el Hospital Universitario Infanta Sofía de Madrid, colaboran para establecer una nueva plataforma de compuestos naturales como agentes potencialmente beneficiosos en el tratamiento del cáncer utilizando modelos de organoides intestinales humanos.

http://www.comunidad.madrid/sites/default/files/foto_noticia_imdea_alimentacion_21_9_18.jpg13921040organoides intestinales
29 octubre 2018

El objetivo de los trabajos que están realizando es generar una plataforma de tumores in vitro, denominados también organoides instestinales, a partir de muestras (biopsias) procedentes de pacientes diagnosticados con tumores sólidos, para estudiar el efecto beneficioso de ciertos compuestos naturales y derivados de la dieta sobre la progresión del cáncer. En un principio, se estudiarán los tumores más relacionados con la alimentación, como son los tumores digestivos (colorrectal e intestino delgado, estómago, páncreas e hígado) para después continuar y profundizar el estudio en otros tipos de tumores sólidos, como mama, próstata, pulmón, etc. con protocolos de organoides tumorales previamente establecidos.

 

El número total de nuevos casos de cáncer en España en 2015 fue de 247.771. Los tipos de cáncer más frecuentemente diagnosticados fueron colorrectal, próstata, pulmón, mama y vejiga. Entre ellos, el cáncer colorrectal fue el cáncer digestivo de mayor incidencia. Entre los factores de riesgo para el desarrollo de las distintas neoplasias digestivas se incluyen factores del estilo de vida como: la obesidad, sedentarismo, tabaco, alcohol y consumo de dietas no apropiadas. De hecho, según la OMS, un tercio de todos los cánceres podrían prevenirse con cambios en la dieta. Además, la reprogramación metabólica es una de las características de reciente estudio implicadas en cáncer y hay una evidencia creciente de la contribución de ciertos factores que intervienen en el suministro de energía en las células cancerosas. En este sentido, la dieta misma y ciertos compuestos de la dieta podrían desempeñar un papel crucial para la modulación de la energía requerida en un tumor.

 

Junto con el conocido efecto beneficioso de la fibra dietética y el consumo de verduras, existen nuevos ejemplos de alimentos y compuestos derivados de plantas también beneficiosos para la prevención y el tratamiento de tumores malignos.

 

Sin embargo, el efecto de la dieta y los compuestos bioactivos en el cáncer no siempre son claros y pueden ser beneficiosos o perjudiciales dependiendo del contexto. Este es el caso del folato en el cáncer colorrectal, asociado a reducción del riesgo en ciertos estudios como también asociado a un efecto perjudicial en otros estudios clínicos con suplementos de folato. Asimismo se han encontrado resultados polémicos para los ácidos grasos omega 3, ácido eicosapentaenoico y ácido docosahexaenoico, componentes bioactivos encontrados en el aceite de pescado.

 

Estas diferencias en la actividad de los compuestos refleja la necesidad de un estudio más profundo de las propiedades de los productos bioactivos para el tratamiento del cáncer con respecto a su interacción con ambientes tumorales particulares y mutaciones concretas. En este contexto, surge el nuevo concepto de nutrición de precisión, que busca realizar intervenciones terapéuticas personalizadas para una prevención y tratamiento más eficaces de enfermedades según el fenotipo del individuo y las características genéticas particulares.

 

Para estudiar la interacción genes-nutrientes de distintos compuestos naturales y bioactivos que actúen en tumores, se necesitan herramientas más personalizadas y fisiológicas ya que la mayoría de los datos disponibles proceden de estudios tradicionales usando cultivos de líneas celulares de cáncer.

 

Así surge el sistema de cultivos de organoides intestinales, también llamados ‘miniguts’ o ‘mini-estómagos’, una metodología de reciente implantación de cultivos tridimensionales para estudios ex vivo con la que el grupo de Oncología Molecular del Instituto IMDEA Alimentación y el grupo de Oncología Médica del Hospital Universitario Infanta Sofía de Madrid pretenden examinar los efectos de los compuestos bioactivos en la dieta en tumores intestinales. Los organoides derivados de tumores digestivos, en concreto del cáncer colorrectal, representan un sistema ideal para monitorear compuestos bioactivos ya que recapitulan las propiedades del tumor original y pueden establecerse a partir de diferentes tipos de neoplasias malignas.

 

Silvia Cruz, investigadora del grupo de Oncología Molecular de IMDEA Alimentación de la Comunidad de Madrid, ha llevado a cabo estudios preliminares de organoides tumorales en modelos de ratón, procedentes del laboratorio del doctor Daniel Stange, del Hospital Universitario Carl Gustav Carus, en Dresden, para establecer los protocolos del estudio que se llevará a cabo en humanos.

 

En los próximos meses IMDEA Alimentación y el Hospital Universitario Infanta Sofía establecerán una plataforma de organoides derivados de pacientes oncológicos para el cribado de compuestos bioactivos. La nueva plataforma se establecerá en una modalidad de organoides pareados, con la ventaja de probar el mismo compuesto sobre el tumor y el tejido sano, ya que la capacidad de un compuesto de discriminar células cancerosas de sus homólogas normales es la base para el éxito del tratamiento del cáncer. Este proyecto permitirá no sólo identificar nuevos compuestos bioactivos con propiedades antitumorales, sino también el tipo tumoral en el que ciertos compuestos bioactivos y de la dieta pueden ser beneficiosos o perjudiciales para su progresión.

Además, esta nueva herramienta ex vivo complementa los estudios basados en líneas celulares y xenoinjertos sobre compuestos bioactivos, y evita el uso de la experimentación animal, reduciendo todos los costes relacionados y el sufrimiento de los animales. En definitiva, el establecimiento de esta plataforma permitirá comprender la patogénesis de la enfermedad y representará una aplicación traslacional excepcional para la nutrición de precisión y la medicina personalizada.