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# Biología # Biología del Cáncer

Revolucionando el tratamiento del rabdomiosarcoma con peces cebra

Nuevas pruebas de medicamentos con peces cebra muestran promesas para tratar el cáncer infantil agresivo.

Joseph W. Wragg, Emma L. Gray, Rui Monteiro, Jo R. Morris, Andrew D. Beggs, Ferenc Müller, Susanne A. Gatz

― 7 minilectura


Zebrafish: Un Cambio de Zebrafish: Un Cambio de Juego para RMS cáncer agresivo. cebra muestran promesas contra el Nuevos tratamientos en modelos de peces
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El rabdomiosarcoma (RMS) es un tipo de cáncer bastante agresivo que afecta principalmente a niños y adolescentes. De hecho, representa alrededor del 3-4% de todos los cánceres en niños y casi la mitad de todos los cánceres de tejidos blandos en este grupo de edad. En Estados Unidos, se reportan unos 350 casos nuevos cada año, con números similares en el Reino Unido y Europa. Lamentablemente, las posibilidades de sobrevivir a este cáncer no han mejorado mucho con el tiempo, y muchos pacientes solo ven una tasa de supervivencia a cinco años por debajo del 30%. Incluso cuando los pacientes entran en remisión, a menudo enfrentan problemas de salud a largo plazo debido a los tratamientos difíciles que recibieron.

Tipos de Rabdomiosarcoma

El RMS viene en dos tipos principales: embrional (ERMS) y alveolar (ARMS). Estos tipos se pueden dividir aún más según su composición genética. Por ejemplo, alrededor del 80% de los casos de ARMS están relacionados con cambios específicos en los cromosomas que conducen a la creación de una proteína de fusión que impulsa el crecimiento del cáncer. Esta proteína de fusión hace que las células actúen de maneras que fomentan el crecimiento del tumor. Por otro lado, el ERMS muestra más variedad genética y no comparte esta fusión. Sin embargo, a menudo tiene mutaciones en vías clave que ayudan a controlar el crecimiento celular.

La presencia de la proteína de fusión hace que el ARMS sea mucho más agresivo que el ERMS. Esto ha llevado a investigadores y médicos a centrarse en el estado de la fusión al decidir sobre los planes de tratamiento, en lugar de solo en el tipo de tumor.

El Papel de la Angiogénesis en el RMS

Uno de los aspectos fascinantes del RMS es cómo los Tumores pueden interactuar con los vasos sanguíneos. Los tumores de RMS promueven el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un proceso conocido como angiogénesis. Esto ayuda a los tumores a recibir los nutrientes y el oxígeno que necesitan para crecer. En el caso del RMS, tanto los tipos positivos como negativos en fusión parecen potenciar este crecimiento de vasos sanguíneos, lo que lo convierte en un área de interés para el tratamiento.

Dirigiendo el RMS con Nuevos Medicamentos

Recientemente, los investigadores han estado investigando maneras de tratar el RMS de manera más efectiva utilizando una clase de medicamentos conocidos como inhibidores de la tirosina quinasa de múltiples receptores (MRTKIs). Estos medicamentos pueden bloquear señales que ayudan al crecimiento de los tumores y al desarrollo de nuevos vasos sanguíneos. Algunos MRTKIs, como regorafenib e infigratinib, han mostrado promesa en pruebas de laboratorio y ensayos clínicos iniciales, brindando esperanza para mejores opciones de tratamiento para los pacientes con RMS.

Regorafenib

El regorafenib es un medicamento potente que apunta a varios tipos de proteínas receptoras en las células cancerosas. Puede bloquear señales que ayudan tanto en el crecimiento del tumor como en la formación de vasos sanguíneos. En pruebas iniciales, el regorafenib demostró que podía frenar el crecimiento de las células de RMS y prolongar la supervivencia en modelos animales.

Infigratinib

El infigratinib se centra principalmente en bloquear señales de un grupo específico de receptores relacionados con el crecimiento del cáncer. Estudios iniciales sugieren que el infigratinib podría ser especialmente efectivo contra el tipo de RMS positivo en fusión.

¿Por qué el Pez Cebra?

Los investigadores siempre están buscando mejores formas de probar nuevos tratamientos. Aquí entra el pez cebra, un pez pequeño y transparente que se ha convertido en un favorito en la investigación del cáncer. Los cuerpos claros de estos peces permiten a los científicos observar el crecimiento de tumores y ver cómo interactúan con los vasos sanguíneos en tiempo real. Además, es mucho más fácil de manejar que los ratones cuando se trata de observar detalles pequeños.

¿Cómo Funciona?

En esta investigación, los científicos inyectan células de RMS en la yema de los embriones de pez cebra. Luego, se monitorean los embriones para observar el crecimiento del tumor y el desarrollo de vasos sanguíneos. Al usar pez cebra, los investigadores pueden evaluar rápidamente cuán bien están funcionando los nuevos medicamentos, como regorafenib e infigratinib, contra los tumores y su capacidad para inducir el crecimiento de vasos sanguíneos.

Estableciendo el Modelo de Pez Cebra

Este modelo de pez cebra ha demostrado ser efectivo porque los científicos encontraron que inyectar células de RMS en la yema crea tumores más grandes en comparación con otros métodos, como inyectarlas en el espacio perivitelino. Además, permitió una mejor observación de cómo los tumores influían en el crecimiento de los vasos sanguíneos.

En los experimentos, se inyectaron una variedad de líneas celulares de RMS, y todas pudieron crecer y formar vasos sanguíneos. Esto incluyó dos tipos de RMS, que mostraron diferentes respuestas a los medicamentos probados.

Los Resultados: Luchando Contra Tumores y Deteniendo el Crecimiento Vascular

Los experimentos revelaron que tanto el regorafenib como el infigratinib redujeron significativamente el tamaño del tumor en el modelo de pez cebra. Cada medicamento afectó varias líneas de células de RMS de manera diferente, pero ambos mostraron promesas en limitar cuánto crecieron nuevos vasos sanguíneos en respuesta a los tumores.

Resumen de los Efectos de los Medicamentos

  1. Regorafenib:

    • Redujo el área del tumor en la mayoría de las líneas celulares de RMS.
    • Mostró efectos fuertes en prevenir el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, especialmente en el tipo positivo en fusión.
  2. Infigratinib:

    • También redujo el área del tumor, con un impacto notable en los vasos sanguíneos, especialmente en el RMS negativo en fusión.
    • Fomentó estudios adicionales sobre su uso para tratar el RMS.

Un Vistazo a las Células Derivadas de Pacientes

Además de las líneas celulares, los investigadores introdujeron células de RMS derivadas de pacientes en el modelo de pez cebra. Estas células también crecieron bien y formaron vasos sanguíneos, similar a las líneas celulares establecidas. Notablemente, cuando se trataron con los MRTKIs, estas células derivadas de pacientes respondieron de maneras que insinuaron el potencial de usar estos medicamentos en entornos clínicos.

Mirando Hacia Adelante: Investigación y Aplicación en la Vida Real

El trabajo con modelos de pez cebra abre nuevas puertas para entender mejor el RMS y probar tratamientos. Al centrarse tanto en el crecimiento del tumor como en cómo afectan los vasos sanguíneos, esta investigación podría llevar a terapias más específicas en el futuro.

Puntos Clave

  • El RMS es un cáncer serio que a menudo carece de opciones de tratamiento efectivas.
  • El modelo de pez cebra permite una observación cercana del comportamiento del tumor y los efectos de los medicamentos.
  • Tanto el regorafenib como el infigratinib mostraron promesas en reducir el tamaño del tumor y bloquear el crecimiento de vasos sanguíneos.
  • Estudiar células derivadas de pacientes en pez cebra mejora la relevancia de los hallazgos, allanando el camino para futuros tratamientos.

Conclusión

Aunque el RMS sigue siendo un cáncer difícil de tratar, los avances en investigación utilizando modelos innovadores como el pez cebra embrionario ofrecen esperanza. Al comprender mejor cómo crecen estos tumores e interactúan con los vasos sanguíneos, los investigadores pueden desarrollar terapias más efectivas, mejorando en última instancia los resultados para los jóvenes pacientes que luchan contra esta enfermedad. Además, ¿quién habría pensado que unos pequeños peces podrían llevar a grandes avances en el tratamiento del cáncer?

Fuente original

Título: A dual readout embryonic zebrafish xenograft model of rhabdomyosarcoma to assess clinically relevant multi-receptor tyrosine kinase inhibitors

Resumen: BackgroundRhabdomyosarcoma (RMS) is a highly aggressive soft tissue sarcoma, affecting children and adolescents, with poor prognosis in some patient groups. Better therapeutic regimens and preclinical models to test them in are needed. Multi-receptor tyrosine kinase inhibitors (MRTKIs) are licensed for adult indications and explored in the clinic in sarcoma patients. The MRTKI Regorafenib is currently assessed in the relapse setting in patients with RMS (NCT04625907). Reliable biomarkers of response for MRTKIs are lacking. MRTKIs act not only against the cancer cell, but also the supporting stroma, particularly the vasculature. The embryonic zebrafish is translucent and allows assessment of this interaction with high-throughput in vivo imaging. MethodsA new preclinical embryo zebrafish xenograft model was developed using Tg(flk1:GFP) (blood vessel reporter) transgenic zebrafish embryos inoculated in the yolk with fluorescently labelled cells from 7 different RMS cell lines (fusion-positive (FP): Rh4, Rh30, Rh41, RMS-01, fusion-negative (FN): RD, JR1, SMS-CTR), and patient-derived cells IC-pPDX-104 at 50 hours post-fertilization and incubated at 34{degrees}C for up to 70 hours. Xenografts and vessel beds were imaged and analysed using custom FIJI pipelines. MRTKIs regorafenib and infigratinib were used at a concentration of 0.1uM added to the fish water 4 hours post cell inoculation. Pro-angiogenic growth factors VEFG-A, FGF-2 and PDGF-BB were measured in conditioned media of each cell line. ResultsAll 7 RMS cell lines and the patient-derived cells engrafted with tumour burden assessment by fluorescent imaging and direct cell counting indicating adequate growth and high cell viability during the observation period. RMS tumours induced neo-vascularisation towards the tumour and increased density of proximal vessel beds. MRTKI treatment revealed a greater tumour-intrinsic sensitivity of FP cells, but identified a significant blockade of neo-vascularisation across all RMS lines, with regorafenib response correlated with secretion of VEGF-A. ConclusionWe have developed an embryonic zebrafish xenograft model of RMS, which allows assessment of tumour growth, vascularisation initiation and therapeutic responses to clinically relevant MRTKIs. The identification of VEGF-A secretion as potential biomarker for Regorafenib response and the separation of therapeutic effects on tumour growth and neovascularisation suggests additional value of our model for response prediction to MRTKIs.

Autores: Joseph W. Wragg, Emma L. Gray, Rui Monteiro, Jo R. Morris, Andrew D. Beggs, Ferenc Müller, Susanne A. Gatz

Última actualización: 2024-12-25 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.19.629341

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.19.629341.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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