Dos estudios liderados por el IBEC han logrado recrear el proceso de transdiferenciación de la vasculatura del neuroblastoma en modelos fabricados in vitro. Estos modelos, uno en 2D y otro en un chip microfluídico, proporcionan plataformas para buscar nuevos biomarcadores y diseñar terapias efectivas contra este tipo de cáncer.
El neuroblastoma, uno de los cánceres pediátricos más comunes, se clasifica como un cáncer del desarrollo, ya que surge antes del nacimiento, durante la formación de órganos y tejidos. Se origina a partir de células cancerosas que se desarrollan en los neuroblastos, un tipo de tejido nervioso inmaduro, y suele afectar principalmente a las glándulas suprarrenales.
Una de las líneas de investigación del grupo del Dr. Josep Samitier (Grupo de Nanobioingeniería del IBEC) liderada por la Dra. Aránzazu Villasante, es el desarrollo de modelos in vitro de neuroblastoma que permitan replicar su característica vasculatura para buscar nuevos biomarcadores y diseñar terapias efectivas contra este tipo de cáncer.
Esto es relevante porque una de las características del neuroblastoma es su elevada vascularización, que puede ser mediada por un proceso llamado transdiferenciación, donde las células cancerosas se transforman en células endoteliales que forman los vasos sanguíneos del tumor. Este proceso se ha asociado con la resistencia a los tratamientos y la recurrencia del cáncer.
Descubrimos que, al modificar el sustrato de la placa simulando la rigidez de las arterias y venas humanas, las células comenzaban a formar la vasculatura alternativa característica del neuroblastoma que buscábamos.
Dr. Aranzazu Villasante
La Dra.Villasante, investigadora sénior del grupo, es la autora principal de los últimos dos estudios en esta línea, publicados en las revistas científicas in vitro models y cancers, respectivamente. Estos trabajos detallan cómo el equipo de investigación ha logrado reproducir el proceso de transdiferenciación de la vasculatura del neuroblastoma en modelos fabricados in vitro. Lo han hecho en dos sistemas fácilmente replicables: Uno de ellos es un modelo más simple, en 2D, utilizado para investigar posibles dianas terapéuticas; mientras que el otro es un chip microfluídico, más complejo, diseñado para el cribado de fármacos. Además, han identificado al biomarcador GB3 como una posible diana terapéutica para futuras nanoterapias contra el neuroblastoma.
«Cuando pones células de neuroblastoma en una placa de cultivo en 2D, no llevan a cabo el proceso de transdiferenciación como lo harían en condiciones fisiológicas. Sin embargo, descubrimos que, al modificar el sustrato de la placa simulando la rigidez de las arterias y venas humanas, las células comenzaban a formar la vasculatura alternativa característica del neuroblastoma que buscábamos.» Explica la Dra. Villasante, investigadora del IBEC, la Universidad de Barcelona y el CIBER-BBN.
Este modelo sirvió a los investigadores para confirmar que las células tumorales expresaban el biomarcador GB3, un receptor celular implicado en la formación de vasos sanguíneos, la metástasis y la resistencia a fármacos.
Decoramos la superficie de las nanopartículas con una toxina que sabemos que se une a GB3 y observamos que estas iban directas a las células de neuroblastoma.
Dr. Aranzazu Villasante
Tal como señala la Dra. Vilasante, el siguiente paso consistió en realizar un estudio piloto con nanopartículas: “Decoramos la superficie de las nanopartículas con una toxina que sabemos que se une a GB3 y observamos que estas iban directas a las células de neuroblastoma.” Estos resultados ponen de manifiesto el potencial de GB3 como diana terapéutica para el diseño de futuras nanoterapias dirigidas.
El siguiente paso será trasladar estos estudios al modelo microfluídico, más complejo, que les permitirá hacer un cribado de fármacos y seleccionar los de mayor potencial antes de iniciar estudios in vivo.
Esta investigación ha contado con la colaboración del Pediatric Cancer Center Barcelona del Hospital Sant Joan de Déu y el Instituto de Investigación Sanitaria (IDIVAL) de la Universidad de Cantabria.
Artículos referenciados:
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
