Las células tumorales colorrectales humanas (rosa) son ensayadas para detectar la sensibilidad a la radioterapia, utilizando un avatar de pez cebra. Crédito: Bruna Costa & Rita Fior. Champalimaud Centre for the Unknown.

Avatars de peces cebra podrían ayudar a evaluar la potencial eficacia del tratamiento de radioterapia en pacientes oncológicos

18 de diciembre de 2019 | Historia original del Champalimaud Centre for the Unknown

La radioterapia puede reducir o incluso eliminar algunos tumores de manera efectiva; otros, sin embargo, muestran una resistencia duradera. Teniendo en cuenta los efectos secundarios potencialmente dañinos de la radioterapia, los médicos están de acuerdo en que es primordial poder determinar si un paciente se beneficiará antes de exponerlos a cualquiera de los riesgos asociados.

A pesar de los significativos esfuerzos realizados para desarrollar biomarcadores que permitan evaluar la potencial eficacia del tratamiento de radioterapia para pacientes individuales, actualmente no existe una prueba diagnóstica establecida que pueda proporcionar una respuesta clara.

Para enfrentarse a esta urgente necesidad, un equipo multidisciplinario del Champalimaud Centre for the Unknown en Lisboa, Portugal, desarrolló un nuevo ensayo para un diagnóstico rápido de la sensibilidad a la radioterapia. Dependiendo del éxito de los próximos ensayos clínicos, este ensayo puede convertirse en una herramienta de medicina personalizada estándar en unos años. Sus resultados fueron publicados en EBioMedicine, una revista biomédica de acceso abierto, publicada por The Lancet.

Un ensayo de cuatro días

El equipo ya es conocido por haber establecido un exitoso ensayo de sensibilidad a la quimioterapia, basado en el trasplante de células tumorales en el pez cebra y el uso de estos avatars para las pruebas de tratamiento. Sus resultados se encuentran ahora en una tasa de éxito del 85% en la predicción de cómo los tumores responderán a medicamentos específicos.

Pasar a las pruebas de respuesta de radioterapia ha presentado al equipo un nuevo conjunto de desafíos, que se reunieron combinando la experiencia de médicos, físicos y biólogos. El grupo decidió establecer el ensayo centrado en el cáncer colorrectal, que es el tercer cáncer más común en todo el mundo. “La sensibilidad a la radioterapia es particularmente importante para el cáncer colorrectal”, dice Rita Fior, una de las autoras de correspondencia de este estudio. En la mayoría de los casos cuando la enfermedad está localmente avanzada, el enfoque estándar es primero administrar quimio-radioterapia y luego realizar cirugía para extirpar el tumor."

Según Nuno Figueiredo, jefe del Centro Quirúrgico Champalimaud, el nuevo ensayo tiene el potencial de tener un impacto tremendamente positivo en la vida de los pacientes. “Algunos tumores pueden ser altamente sensibles a la radioterapia, lo que conduce a una reducción del tamaño o incluso, a la eliminación completa del tumor. Esto permite un enfoque más conservador en el que la radioterapia puede permitir posponer o incluso evitar la cirugía invasiva. Por otro lado, si el tumor es resistente a la radioterapia, la solución óptima, que es la cirugía, se puede implementar sin demora.”

Para establecer el ensayo de radioterapia, el equipo primero trasplantó células tumorales de células de cáncer colorrectal humano en peces cebra, creando así los “avatars”. Específicamente, se centraron en dos tipos de células: radiosensibles y radioresistentes. La radiación se entregó a los avatares utilizando el mismo equipo (acelerador lineal) aplicado para el tratamiento de pacientes con cáncer.

Los resultados fueron prometedores: “Pudimos decir decisivamente qué células tumorales respondieron al tratamiento tan tempranamente como a los cuatro días. El conjunto completo de análisis tomó ocho días adicionales. Esto fue muy excitante, ya que es una escala de tiempo muy rápida que funcionará bien para su aplicación clínica”, señala Susana Ferreira, una de las coautoras principales del estudio.

Del laboratorio a la clínica

Después de establecer el ensayo de sensibilidad a la radioterapia, el equipo llevó a cabo un experimento de "prueba de concepto", donde lo testearon en un entorno clínico. Ejecutaron el ensayo sobre células derivadas de biopsias de dos pacientes diagnosticados con cáncer colorrectal y estaban a punto de someterse a tratamiento. Los resultados fueron sólidos: “la respuesta de los avatares de pez cebra reflejaron perfectamente la respuesta de los pacientes”, manifestó Bruna Costa, otra coautora del estudio.

Oriol Parés, un radiooncólogo que participó en el proyecto, destaca la importancia de establecer un ensayo de radiosensibilidad. “Globalmente, se invierten ingentes esfuerzos para encontrar biomarcadores que permitan predecir la respuesta de los pacientes a la quimio- y a la radioterapia. Este ensayo clínico preliminar dio resultados prometedores, apoyando la perspectiva de utilizar este ensayo como una prueba rentable con resultados oportunos. También se corresponde con un enfoque moderno en medicina, que aplicamos aquí en el Centro Clínico Champalimaud, para personalizar el tratamiento con el objetivo de optimizar los resultados para cada paciente individual.”

“Este es un gran ejemplo de lo que se puede lograr en la investigación clínica del cáncer”, añade Miguel Godinho-Ferreira, otro de los investigadores para correspondencia implicado en el estudio. “En el Centro Champalimaud, no sólo reunimos pacientes, médicos y científicos bajo el mismo techo, sino que además contamos con el apoyo financiero para llevar los avances más recientes de la investigación a los pacientes de cáncer. No puedo más que esperar que nuestro ensayo ayude a las personas que sufren de esta enfermedad".

El equipo ahora está trabajando en la ampliación del conjunto de datos mediante el uso del ensayo para testear la sensibilidad a la radioterapia en un mayor número de pacientes. Además de los pacientes “in-house” del Centro Clínico Champalimaud, esperan establecer un ensayo clínico multicéntrico. Fior señala que la forma en que diseñaron el ensayo facilita la colaboración externa. Pueden procesar muestras que han sido preservadas criogénicamente, lo que es necesario para el transporte de muestras entre instalaciones. “Esperamos que las pruebas clínicas sean exitosas y que en algunos años este ensayo pueda ser utilizado como una herramienta estándar para diseñar estrategias de tratamiento personalizadas para pacientes con cáncer”, concluye.

Este artículo ha sido republicado a partir de los siguientes materiales y editado para adecuar su longitud y contenido. Para obtener más información, ver la fuente citada.

Referencia: Costa, et al. (2019) Developments in zebrafish avatars as radiotherapy sensitivity reporters - towards personalized medicine. EbioMedicine. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.11.039