El Centro de Investigación del Cáncer, centro del CSIC y la Universidad de Salamanca, obtiene una de las ayudas europeas más prestigiosas para impulsar un proyecto pionero contra el cáncer de colon. Esta investigación, dotada con un presupuesto de 1,5 millones, profundizarán en la personalización de los tratamientos de este tumor.
El proyecto, denominado NEXT-CRC, propone un cambio tecnológico radical en la investigación oncológica y la medicina personalizada. Su objetivo último es crear una plataforma experimental, un “órgano en un chip”, capaz de recrear en miniatura tejidos de colon humano sin necesidad de utilizar modelos animales.
La complejidad de estos chips puede ser modificada a voluntad de los investigadores para recrear todos los componentes que forman parte de un tumor en pacientes, como son las células sanas de las que se ha originado el tumor, las propias células tumorales, y otras células presentes en el microambiente tumoral como células del sistema inmune o vascular. Otra característica de estos chips es que son capaces de recrear la estructura histológica del tumor y tejido sano circundante, lo que los hace modelos únicos.
Finalmente, gracias a tecnologías avanzadas de microfluídica, bioingeniería y análisis multiómico, este nuevo modelo permitirá estudiar en profundidad la evolución del cáncer y cómo afectan a esta el sistema inmunitario o la microbiota que porta cada paciente. También serán capaces de monitorizar cómo responden todos estos componentes en tiempo real tras la administración de distintos tipos de terapia. Por todo ello, estos nuevos modelos serán una pieza esencial para la implantación de la medicina personalizada y, más concretamente, en el diseño de terapias individualizadas y adaptadas a cada paciente.
Reproducir la complejidad del cáncer en el laboratorio
Uno de los grandes retos actuales en la investigación del cáncer es recrear con precisión en el laboratorio la complejidad biológica del tumor y su entorno. Aunque los modelos celulares en tres dimensionales actuales, conocidos como “organoides”, han supuesto un gran paso adelante con respecto a los modelos tradicionales en dos dimensiones, todavía presentan limitaciones importantes. En particular, no son capaces de reflejar con fidelidad las complejas interacciones que se dan en el microambiente tumoral, el cual está compuesto por una mezcla de células tumorales y sanas.
Ejemplos de estas células son las de nuestro sistema inmune, del estroma, de vasos sanguíneos e, incluso, microorganismos de diverso tipo. Esta composición, única en cada paciente y que hasta ahora ha sido difícil de replicar con exactitud en el laboratorio, determina aspectos claves en la clínica como es la respuesta a tratamientos anti-tumorales.
Otro problema al que se enfrentan los métodos tradicionales es la incapacidad de seguir la evolución del tumor, tanto en condiciones de crecimiento normal como en presencia de terapias, en tiempo real y a lo largo de tiempos relativamente largos. Estas dificultades se agudizan aún más con el empleo de animales modelo porque ni permiten la visualización en tiempo real ni recrear el ambiente que rodea a los tumores en pacientes.
En el caso del cáncer colorrectal, esta limitación técnica ha frenado hasta ahora el desarrollo de terapias innovadoras como la inmunoterapia, que sigue siendo ineficaz en la mayoría de los pacientes de este tipo de cáncer. Uno de los factores que puede influir en la respuesta a estas terapias es la composición del microbioma intestinal, es decir, las comunidades de bacterias que habitan normalmente en nuestro intestino, y que se sabe que modulan de forma directa las respuestas inmunitarias. Sin embargo, a pesar de su relevancia, el estudio del microbioma en este contexto se ha visto limitado por la falta de modelos experimentales adecuados.
Como comenta el Dr. Lorenzo-Martín, investigador líder del proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), “Con este modelo queremos construir avatares específicos de paciente que nos permitan conocer, con una precisión inédita hasta este momento, los mecanismos que afectan al desarrollo del tumor y estudiar su respuesta ante tratamientos. En última instancia, esto nos permitirá dar soluciones terapéuticas personalizadas para cada paciente”.
Una apuesta por la medicina personalizada
El cáncer colorrectal es el tercer tipo de cáncer más frecuente en el mundo, con cerca de 1,9 millones de nuevos casos cada año, y el más diagnosticado en España, donde se prevén más de 44.000 nuevos casos solo en 2025. La mayoría de estos pacientes no responden a inmunoterapias actualmente disponibles, lo que subraya la necesidad urgente de nuevos enfoques.
La plataforma que desarrollará el proyecto NEXT-CRC no solo permitirá avanzar en este sentido, sino que representa una clara apuesta por la oncología personalizada. Al permitir utilizar células y componentes derivados directamente de cada paciente, se abren nuevas posibilidades para personalizar tratamientos y mejorar sus resultados. Además, la tecnología desarrollada en este proyecto podría adaptarse en el futuro al estudio de otros tipos de cáncer para estudiar el desarrollo tumoral y la influencia de factores externos como pueden ser la microbiota, los tratamientos anticancerígenos convencionales o las inmunoterapias. Tumores con especial interés futuro son los de estómago, mama y páncreas.
