Dos estudis liderats per l’IBEC han aconseguit recrear el procés de transdiferenciació de la vasculatura del neuroblastoma en models fabricats in vitro. Aquests models, un en 2D i un altre en un xip microfluídic, proporcionen plataformes per buscar nous biomarcadors i dissenyar teràpies efectives contra aquest tipus de càncer.
El neuroblastoma, un dels càncers pediàtrics més comuns, es classifica com un càncer del desenvolupament, ja que sorgeix abans del naixement, durant la formació d’òrgans i teixits. S’origina a partir de cèl·lules canceroses que es desenvolupen en els neuroblastos, un tipus de teixit nerviós immadur, i sol afectar principalment les glàndules suprarenals.
Una de les línies de recerca del grup del Dr. Josep Samitier (Grup de Nanobioenginyeria de l’IBEC) liderada per la Dra. Villasante, és el desenvolupament de models in vitro de neuroblastoma que permeten replicar la seva característica vasculatura per buscar nous biomarcadors i dissenyar teràpies efectives contra aquest tipus de càncer.
Això és rellevant perquè una de les característiques del neuroblastoma és la seva elevada vascularització, que pot ser mediada per un procés anomenat transdiferenciació, on les cèl·lules canceroses es transformen en cèl·lules endotelials que formen els vasos sanguinis del tumor. Aquest procés s’ha associat amb la resistència als tractaments i la recurrència del càncer.
Vam descobrir que, en modificar el substrat de la placa simulant la rigidesa de les artèries i venes humanes, les cèl·lules començaven a formar la vasculatura alternativa característica del neuroblastoma que buscàvem.
Dr. Aranzazu Villasante
La Dra. Villasante, investigadora sènior del grup, és l’autora principal dels últims dos estudis en aquesta línia, publicats a les revistes científiques in vitro models i cancers, respectivament. Aquests treballs detallen com l’equip de recerca ha aconseguit reproduir el procés de transdiferenciació de la vasculatura del neuroblastoma en models fabricats in vitro. Ho han fet en dos sistemes fàcilment reproduïbles: Un d’ells és un model més simple, en 2D, utilitzat per investigar possibles dianes terapèutiques; mentre que l’altre és un xip microfluídic, més complex, dissenyat per al cribratge de fàrmacs. A més, han identificat el biomarcador GB3 com una possible diana terapèutica per a futures nanoteràpies contra el neuroblastoma.
“Quan poses cèl·lules de neuroblastoma en una placa de cultiu en 2D, no duen a terme el procés de transdiferenciació com ho farien en condicions fisiològiques. Tanmateix, descobrim que, en modificar el substrat de la placa simulant la rigidesa de les artèries i venes humanes, les cèl·lules començaven a formar la vasculatura alternativa característica del neuroblastoma que buscàvem.” Explica la Dra. Villasante, investigadora de l’IBEC, la Universitat de Barcelona i el CIBER-BBN.
Aquest model va servir als investigadors per confirmar que les cèl·lules tumorals expressaven el biomarcador GB3, un receptor cel·lular implicat en la formació de vasos sanguinis, la metàstasi i la resistència a fàrmacs.
Vam decorar la superfície de les nanopartícules amb una toxina que sabem que s’uneix a GB3 i vam observar que aquestes anaven directes a les cèl·lules de neuroblastoma.
Dr. Aranzazu Villasante
Tal com assenyala la Dra. Villasante, el següent pas va consistir a realitzar un estudi pilot amb nanopartícules: “Vam decorar la superfície de les nanopartícules amb una toxina que sabem que s’uneix a GB3 i vam observar que aquestes anaven directes a les cèl·lules de neuroblastoma.” Aquests resultats posen de manifest el potencial de GB3 com a diana terapèutica per al disseny de futures nanoteràpies dirigides.
El següent pas serà traslladar aquests estudis al model microfluídic, més complex, que els permetrà fer un cribratge de fàrmacs i seleccionar els de més potencial abans d’iniciar estudis in vivo.
Aquesta recerca ha comptat amb la col·laboració del Pediatric Cancer Center Barcelona de l’Hospital Sant Joan de Déu i l’Institut de Recerca Sanitària (IDIVAL) de la Universitat de Cantàbria.
Referenced papers:
Aranzazu Villasante, Maria Jose Lopez‑Martinez, Gema Quiñonero, Andrea Garcia‑Lizarribar, Xiaofeng Peng, Josep Samitier. Microfluidic model of the alternative vasculature in neuroblastoma. In vitro models (2024). DOI: https://doi.org/10.1007/s44164-023-00064-x
Aranzazu Villasante, Josep Corominas, Clara Alcon, Andrea Garcia-Lizarribar, Jaume Mora, Monica Lopez-Fanarraga, Josep Samitier. Identification of GB3 as a Novel Biomarker of Tumor-Derived Vasculature in Neuroblastoma Using a Stiffness-Based Model. Cancers (2024). DOI: https://doi.org/10.3390/cancers16051060
