El grupo de Bioingeniería en Regeneración y Cáncer ha recopilado la información existente sobre los modelos 3D disponibles para la investigación de la latencia del cáncer. Esta revisión ha sido llevada a cabo por las y los investigadores Unai Heras, José Miguel Pardo-Sánchez, Laura Fallert, Oihane Mitxelena-Iribarren y Amaia Cipitria, junto con la investigadora Dorleta Jiménez de Aberasturi, de CIC Biomagune, y han publicado la información encontrada en la revista internacional Annual Reviews of Cancer Biology.
La metástasis es la principal causa de muertes por cáncer. En el caso del cáncer de mama, las células dispersas que se extienden a varios tejidos del cuerpo (como los pulmones o la médula ósea) tienen riesgo de desarrollar metástasis. Estas células pueden permanecer dormidas durante años en el estado llamado latencia, pero pueden reactivarse por la acción de determinados factores y producir metástasis. En la actualidad es difícil detectar estas células en la clínica, por lo que en este trabajo de revisión se han analizado varios modelos 3D desarrollados por diferentes grupos y basados en la bioingeniería. Estos modelos imitan los tejidos corporales y, en consecuencia, ayudan a entender mejor la biología de estas células y pueden utilizarse como herramientas para futuros diagnósticos y tratamientos mediante la integración de muestras de pacientes.
Cabe señalar que la latencia de las células de cáncer no es un fenómeno simple que se produce en un corto espacio de tiempo, sino un fenómeno complejo que se desarrolla en diferentes escalas y tiempos. Es decir, al principio las células solitarias, incluido antes del desarrollo del tumor primario, corren el riesgo de aparecer en diferentes tejidos corporales; en otra escala, también se pueden producir masas tumorales cuyo crecimiento y muerte se mantienen en equilibrio; y, finalmente, pueden aparecer micrometástasis. Estos tres fenómenos pueden interactuar de forma colectiva en entornos dinámicos mientras el paciente se encuentra en estado asintomático. En este sentido, se han recogido y descrito los modelos 3D que pueden imitar estas situaciones complejas y dinámicas, como los hidrogeles, los scaffolds y los chips de microfluídica.
Realizado el trabajo de revisión, se concluye que todavía existen grandes lagunas para entender la dinámica y evolución de las células en estado de latencia en el espacio y tiempo, es decir, el proceso que va desde una sola célula hasta una escala del organismo. En este sentido, modelos avanzados 3D de bioingeniería permiten analizar de forma complementaria estas diferentes escalas. Por un lado, modelos sencillos como los hidrogeles imitan la adaptación de células únicas y situaciones poco señalizadas. Por otro lado, si se añaden matrices o scaffolds además de hidrogeles, se pueden imitar las interacciones entre las masas tumorales y el microambiente. Finalmente, los sistemas de microfluídica pueden imitar la comunicación a nivel corporal. Además, la integración de células derivadas de pacientes en estos modelos permite el desarrollo de modelos más cercanos a la clínica.
Los principales retos de futuro serán el desarrollo de modelos más complejos, el fortalecimiento de enfoques interdisciplinares y la integración de muestras clínicas en estos modelos 3D de bioingeniería. Así, ayudarán a entender y prever una mejor interacción entre latencia y metástasis, y podrán contribuir a desarrollar nuevas terapias para los pacientes.
Este trabajo ha sido posible gracias al apoyo de Ikerbasque, el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, la AECC, el Departamento de Educación del Gobierno Vasco, al programa NextGeneration EU Investigo y al programa de cooperación doctoral 2022 del CIC biomaGUNE así como al Consolidator Grant del European Research Council.
