Luchando contra el Glioblastoma: Nuevas Perspectivas de Organoides Cerebrales
La investigación sobre organoides cerebrales revela nuevas formas de enfrentar el glioblastoma.
Jérémy Raguin, Thierry Kortulewski, Oriane Bergiers, Christine Granotier-Beckers, Laure Chatrousse, Alexandra Benchoua, Laurent R. Gauthier, François D. Boussin, Marc-André Mouthon
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Células madre gliales: Los culpables astutos
- El papel del Microambiente Tumoral
- Cómo contribuyen los TAMs al crecimiento del tumor
- El desafío del tratamiento
- ¡Entrando los Organoides Cerebrales!
- Mejorando los organoides con vasos sanguíneos y células inmunitarias
- El método detrás de la locura
- Los beneficios de un modelo de organoide cerebral vascularizado
- ¿Qué encontraron los investigadores?
- Probando nuevos tratamientos
- El papel de la terapia de radiación
- El poder de las células inmunitarias
- El futuro de la investigación sobre el GBM
- Conclusión: ¿Por qué debería importarnos?
- Fuente original
El Glioblastoma, a menudo conocido como GBM, es uno de los tipos de tumores cerebrales más agresivos. Se forma a partir de células gliales, que apoyan y protegen las neuronas. A pesar de varios tratamientos como cirugía, radiación y quimioterapia, el GBM sigue siendo un rival difícil, a menudo llevando a resultados pobres para quienes son diagnosticados. Este tumor maligno es conocido por su resistencia a los tratamientos y su capacidad de invadir tejido cerebral sano.
Células madre gliales: Los culpables astutos
Dentro del GBM hay unas células especiales llamadas células madre gliales (GSCs). Estas células tienen propiedades únicas que les ayudan a sobrevivir a los tratamientos y causar que el tumor vuelva. Piénsalo como los supervillanos del mundo tumoral, difíciles de atrapar y siempre planeando su próximo movimiento.
Microambiente Tumoral
El papel delEl entorno alrededor del tumor, conocido como microambiente tumoral, también juega un papel significativo en la resistencia del GBM. Esto incluye los Vasos Sanguíneos y las células inmunitarias que, en lugar de luchar contra el tumor, a veces pueden ayudarlo. Por ejemplo, ciertas células inmunitarias, como los macrófagos asociados al tumor (TAMs), a menudo se encuentran en gran cantidad dentro del GBM. Estas células normalmente protegen al cuerpo, pero pueden ser engañadas para crear condiciones que ayuden al tumor a crecer.
Cómo contribuyen los TAMs al crecimiento del tumor
Los TAMs son como la vigilancia vecinal que termina ayudando a los criminales. Producen sustancias que apoyan la supervivencia y proliferación de las células tumorales, asistiendo inadvertidamente en el crecimiento del tumor. Curiosamente, el tipo de TAMs presente puede variar según la composición genética del tumor. Esto puede significar que algunos tumores tienen más células inmunitarias "amigables", mientras que otros pueden tener un público más hostil.
El desafío del tratamiento
Todos estos factores-GSCs, TAMs y cambios en el entorno del tumor-hacen que tratar el GBM sea particularmente complicado. Mientras que algunos tratamientos pueden funcionar temporalmente, a menudo no logran eliminar el tumor de manera definitiva. Los científicos aún están tratando de entender los roles exactos de estos componentes en el desarrollo y recurrencia del tumor, y necesitan mejores modelos para estudiar esto.
¡Entrando los Organoides Cerebrales!
Recientemente, los investigadores han desarrollado modelos llamados organoides cerebrales humanos. Estas pequeñas versiones simplificadas del cerebro pueden ayudar a los científicos a aprender más sobre la biología cerebral y condiciones como el GBM. Sin embargo, estos modelos pueden ser un poco como una comida de restaurante elegante que se ve genial pero carece de ingredientes esenciales, ya que a menudo les faltan los elementos críticos de vasos sanguíneos y células inmunitarias.
Mejorando los organoides con vasos sanguíneos y células inmunitarias
Para mejorar estos organoides, los científicos han estado trabajando en añadir vasos sanguíneos y células inmunitarias a la mezcla. Esto es un poco como añadir la salsa secreta a una hamburguesa, ¡todo sabe mejor con eso! Al usar un tipo de célula llamada células endoteliales hemogénicas (HECs), los investigadores buscan crear organoides que no solo se parezcan más al cerebro, sino que también reflejen su entorno complejo.
El método detrás de la locura
En un enfoque, los investigadores comienzan cultivando células madre y luego las guían para desarrollarse en diferentes tipos de células, incluyendo HECs. Al hacer esto, pueden crear organoides cerebrales que tengan tanto vasos sanguíneos como células inmunitarias, simulando así un ambiente cerebral más realista.
Los beneficios de un modelo de organoide cerebral vascularizado
Tener estos organoides mejorados es crucial para estudiar cómo crece el GBM y cómo responde a los tratamientos. Al replicar el microambiente tumoral con mayor precisión, los investigadores pueden obtener valiosos conocimientos sobre cómo interactúan las neuronas, los vasos sanguíneos y las células inmunitarias. Esta información es vital para desarrollar mejores terapias.
¿Qué encontraron los investigadores?
Cuando los científicos crearon estos organoides vascularizados, vieron que la inclusión de vasos sanguíneos y células inmunitarias no obstaculizaba el desarrollo de otras células cerebrales. De hecho, parecía ayudar. Estos organoides contenían una variedad de tipos celulares similares a los que se encuentran en el cerebro humano, lo cual es un gran paso en la dirección correcta.
Probando nuevos tratamientos
Otro aspecto emocionante de estos organoides es su uso en la prueba de tratamientos. Al añadir células madre gliales y observar cómo se comportan en estos organoides, los investigadores pueden probar nuevas terapias en un entorno más realista. Esto podría ayudar a encontrar formas más efectivas de combatir el GBM.
El papel de la terapia de radiación
La radiación se usa a menudo para tratar el GBM, pero curiosamente, a veces puede hacer que las GSCs sean más agresivas. Esto significa que, mientras la radiación intenta destruir el tumor, puede inadvertidamente ayudar a algunas de las células más astutas del tumor a prosperar. Los investigadores están interesados en comprender este paradoja para mejorar las estrategias de tratamiento.
El poder de las células inmunitarias
Como mencioné antes, las células inmunitarias juegan un papel complejo en el GBM. En presencia de GSCs, algunas células inmunitarias pueden empezar a comportarse más como "amigas" del tumor en lugar de "enemigas". Los investigadores buscan determinar cómo estas células inmunitarias cambian en respuesta a las GSCs y cómo pueden ser manipuladas para luchar contra el tumor de manera más efectiva.
El futuro de la investigación sobre el GBM
La esperanza es que a medida que los investigadores continúen desarrollando y refinando estos modelos de organoides cerebrales, proporcionen una gran cantidad de información sobre el GBM. Esto podría llevar a avances en la comprensión de cómo tratar este cáncer agresivo, mejorando en última instancia los resultados para los pacientes.
Conclusión: ¿Por qué debería importarnos?
En última instancia, la búsqueda para entender y encontrar mejores tratamientos para el GBM es más que solo ciencia; se trata de personas. Cada descubrimiento en el laboratorio puede encender la esperanza de aquellos afectados por esta enfermedad desafiante. Al aprender más sobre cómo opera el GBM, los investigadores pueden ayudar a crear nuevas terapias que marquen una diferencia real en la vida de los pacientes. ¿Y quién sabe? Un día, estos pequeños organoides podrían llevar a la cura que ponga fin al reinado del terror de este cáncer.
Así que brindemos por la ciencia, la perseverancia y la esperanza de que podamos burlar al glioblastoma.
Título: Advanced human cerebral organoids as a model for investigating glioma stem cell interactions with microglia and vascular cells and response to radiotherapy
Resumen: The recent development of human brain organoids from induced pluripotent stem cells (IPSCs) enables the modeling of brain biology and pathophysiology, such as gliomas. However, most models lack vascular and/or immune systems, both of which play essential roles in maintaining brain health and in pathophysiological mechanisms. We have established a new method for generating vascularized complex cerebral organoids (CCOs) containing microglial cells (brain-resident macrophages) by incorporating bipotent hematopoietic/endothelial progenitors derived from the same IPSC lines during the early stages of development. This approach led to the formation of extensive vascular-like structures with blood-brain barrier characteristics, which were perfused upon transplantation into immunodeficient mice. Additionally, microglial cells exhibiting typical phenotypes and functionalities also developed within the CCOs. By coculturing CCOs with glioma stem cells, we demonstrated that this model effectively recapitulates the tumor niche of glioblastoma, showing vascular co-option, reprogramming of microglia into tumor-associated macrophages, and recurrence after radiotherapy. In conclusion, our vascularized and immunocompetent CCO model will be invaluable for understanding human brain development, exploring how this process is disrupted in diseases like gliomas, and discovering new therapeutic strategies.
Autores: Jérémy Raguin, Thierry Kortulewski, Oriane Bergiers, Christine Granotier-Beckers, Laure Chatrousse, Alexandra Benchoua, Laurent R. Gauthier, François D. Boussin, Marc-André Mouthon
Última actualización: Nov 30, 2024
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625826
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.28.625826.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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