Observación de tumores en 3D mejoraría comprensión del cáncer de lengua

El cáncer de cabeza y cuello, del cual se encuentra categorizado el cáncer de lengua, es uno de los tipos más recurrentes; se estima que, en Colombia durante los últimos cuatro años se han reportado 1.494 casos, un 2,37 % de los casos oncológicos de ese intervalo.

El cáncer de lengua es uno de los más complicados de tratar. Comienza con un crecimiento de células en la lengua, un órgano que conecta la garganta con la boca y que está compuesto por músculos y nervios. Por eso, dependiendo de dónde se desarrolle la enfermedad se tendrá un tipo de cáncer u otro. Así, si se desarrolla en la boca, se denomina cáncer oral de lengua y si comienza en la garganta, se denomina cáncer orofaríngeo de lengua y puede desarrollarse sin presentar síntomas, por lo que es más difícil de diagnosticar.

Pese a los recientes avances en las terapias contra cáncer, su tratamiento sigue siendo un desafío importante debido a la complejidad y diversidad que presentan los tumores. La odontóloga Githza Ruano Bastidas, magíster en Farmacología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que, “la búsqueda de nuevas moléculas con potencial actividad para tratar este tipo de enfermedades (antineoplásica) se asocia a las limitaciones que presentan los ensayos in vitro realizados en cultivos convencionales bidimensionales, los cuales parecen resultar poco realistas al no reflejar de manera adecuada la fisiología y comunicación intercelular de un tejido real, ya que tanto las interacciones celulares y moleculares y el depósito de matriz extracelular no tienen gran similitud a lo que ocurre en un tejido in vitro”

Por ello, surge la necesidad de emplear modelos de cultivos celulares tridimensionales, concretamente esferoides tumorales (agrupaciones de células cancerígenas que crean una forma esférica), que, a diferencia de los cultivos bidimensionales comúnmente utilizados, permiten investigar las características complejas de las células cancerosas y así mejorar las opciones de tratamiento clínico.

Precisamente, la magíster centró su estudio en los esferoides; estas se pusieron en cajas de cultivo no adhesivas, con 10 % de suero fetal bovino y un 1 % de penicilina/estreptomicina/antofericina B (Lonza), lo cual permitió que quedaran suspendidas y se pudieran observar en 3D.

En la búsqueda de alternativas de estudio

Para el experimento se compararon recipientes con cerca de 2000 células de cáncer de lengua, cifra que determinó como la más indicada de acuerdo a la literatura; y en el análisis utilizó un microscopio óptico y los softwares de acceso libre AnaSP y ReViSP, para analizar los parámetros morfológicos -por ejemplo, circularidad, longitud, solidez o diámetro de las células tumorales- y de volumen de imágenes en 3D.

De esta manera determinó, con fotos que se tomaban de los esferoides, las medidas de diversos parámetros morfológicos característicos de estos cultivos, ayudando a futuro a estandarizar un protocolo más preciso en la obtención y caracterización de los tumores, y en descifrar las concentraciones de medicamento con las que se alcanza las capas más internas.

Los esferoides tumorales con los que se trabajó tenían tres capas: la proliferativa, que está en la superficie externa, allí llega más oxígeno, nutrientes y medicamento, y está metabólicamente activa; la quiescente, en la mitad y que es menos activa; y la necrótica, en la cual las células cancerígenas parecen inactivas, pero no lo están, y debido a que no recibe las mismas concentraciones de medicamento tiene una mayor probabilidad de metástasis.

La experta afirma que, “en los análisis de cultivos celulares tradicionales realizados de manera bidimensional, es más difícil observar la interacción intercelular o los gradientes de oxígeno, nutrientes o medicamento en las capas profundas (hay algunas que no reciben la misma cantidad y hay variabilidad en las concentraciones que tienen efecto), por ello el análisis en 3D surge como una gran alternativa para mejorar la precisión de una terapia”.

Otro punto importante de esta nueva técnica es que reconocer mejor la circularidad, solidez y diámetro del tumor, lo cual es muy importante porque las células tumorales varían su forma, pueden ser alargadas, redondeadas o con ángulos que no son uniformes; así mismo, se observa si tienen las mismas características, lo cual es fundamental para ensayar un medicamento y ver que los cambios se dan por las concentraciones y no por alguna otra razón.

Ensayo con medicamento

Por último, la magíster usó el cisplatino, fármaco implementado en las quimioterapias contra distintos tipos de cáncer, entre ellos el de cabeza y cuello. Se evaluaron diferentes concentraciones del medicamento en dos líneas celulares de cáncer de lengua, para observar su comportamiento cuando se implementa en un cultivo de esferoides tumorales.

“A concentraciones de 50 micromolar y luego de 48 horas, las células que estaban adheridas al recipiente morían con mayor facilidad; mientras que, para el grupo de esferoides, la misma concentración luego de 72 horas, no lograba eliminar todas las células cancerígenas esferoidales, por lo que hace falta más investigación al respecto”, indica la investigadora, quien contó con la dirección del profesor Fabio Ancizar Aristizábal, de la Facultad de Ciencias.

Para la magíster, este es un primer paso en el análisis en 3D de los tumores de cáncer de cabeza y cuello, que aún no están estandarizados del todo en el país. Parte del estudio tuvo la colaboración de laboratorios en la Universidad del Bosque, que ya cuenta con un protocolo de uso para la generación de esferoides tumorales en formato tridimensional.