Blog

May 31, 2023

Mejor amigo del hombre

Complete el formulario a continuación y le enviaremos por correo electrónico una versión en PDF de "El mejor amigo del hombre: resolviendo el epigenoma del perro para avanzar en la oncología humana". Complete el formulario a continuación para desbloquear el acceso a TODOS los artículos de audio.

Complete el siguiente formulario y le enviaremos por correo electrónico una versión en PDF de "El mejor amigo del hombre: resolviendo el epigenoma del perro para avanzar en la oncología humana"

Complete el siguiente formulario para desbloquear el acceso a TODOS los artículos de audio.

El campo de la oncología humana ha logrado avances significativos en los últimos años, gracias al Proyecto Genoma Humano y los extensos conjuntos de datos generados por el consorcio Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE). Niveles similares de datos específicos de caninos serán fundamentales para permitir estrategias de medicina comparada, ya que los tumores de perros domesticados tienen un gran potencial como modelos de cáncer valiosos y de origen natural en la investigación traslacional. Este artículo analiza cómo se puede utilizar el cultivo de líneas organoides derivadas de caninos para realizar observaciones significativas en el campo emergente de la oncología comparada, lo que impulsará la próxima revolución en los estudios del cáncer en animales y humanos.

Los tumores caninos proporcionan un excelente modelo oncológico comparativo debido a su aparición espontánea, similitud con los tumores humanos y exposiciones ambientales compartidas. Los perros y los humanos pueden estar expuestos a factores externos similares (como toxinas, virus y contaminación) que pueden provocar alteraciones epigenéticas, cambios metabólicos y cambios relacionados con el sistema inmunológico, con el potencial de causar cáncer en ambas especies. Las investigaciones que investigan masas incontroladas en animales de compañía pueden desentrañar las complejidades de la patogénesis del cáncer tanto en animales como en humanos.

El campo de la investigación del cáncer humano se ha visto transformado por la riqueza de datos de secuenciación de próxima generación (NGS), pero la medicina veterinaria carece de un volumen equivalente de datos específicos de caninos. Para cerrar esta brecha, el Laboratorio Cho de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional de Seúl ha emprendido un trabajo pionero en el mapeo del epigenoma del perro domesticado.1 Este trabajo comprende estudios epigenómicos que examinan las modificaciones químicas del ADN y las proteínas histonas que pueden influir en la expresión genética, arrojando luz sobre la regulación de genes relacionados con el cáncer. La investigación está ayudando a desbloquear información valiosa para mejorar nuestra comprensión de la oncología comparada al ampliar la disponibilidad de conjuntos de datos NGS caninos, y estos datos ahora se están empleando para investigar la biología del cáncer utilizando organoides.

Los cultivos de organoides tridimensionales se han convertido en una poderosa herramienta para estudiar el desarrollo del cáncer y la respuesta al tratamiento, imitando fielmente la arquitectura y funcionalidad de órganos reales. Los organoides derivados de caninos de modelos tumorales exhiben similitudes notables con sus homólogos humanos, incluidas características histológicas, patrones de expresión genética y respuestas a agentes terapéuticos. Se pueden cultivar organoides de diversos tipos de muestras de tumores, incluidos tumores de glándula mamaria, osteosarcomas y melanomas. Estos cultivos de organoides derivados de caninos se pueden utilizar para evaluar la eficacia de diversos tratamientos e identificar biomarcadores potenciales, aportando datos primarios vitales para compararlos con los organoides humanos. Evaluar múltiples opciones de tratamiento de esta manera brinda una valiosa oportunidad para optimizar las estrategias terapéuticas antes de los ensayos clínicos en pacientes humanos.

Los organoides son estructuras celulares delicadas que requieren un manejo suave para evitar cualquier pérdida de muestra. La aspiración es un paso que se repite con frecuencia durante el curso de la investigación de organoides para el mantenimiento del cultivo, la extracción de muestras y la preparación de la biblioteca NGS. El Cho Lab confía en el sistema de aspiración seguro VACUSAFE y el sistema de aspiración portátil VACUSIP de INTEGRA Biosciences para mejorar el control de las actividades de aspiración en comparación con las alternativas tradicionales (Figura 1). La función de válvula activada con el dedo del sistema VACUSAFE de INTEGRA proporciona un control sensible del flujo de aspiración, con una selección de diferentes intensidades de vacío para mejorar aún más el manejo cuidadoso de los preciosos organoides. Además, el sistema de aspiración VACUSIP, liviano y portátil de INTEGRA, permite la máxima comodidad y flexibilidad en todo el laboratorio, lo que lo hace ideal tanto para el mantenimiento de cultivos celulares como para los flujos de trabajo de NGS.

Figura 1: Borris D. Aldonza, Cho Lab, utiliza el sistema de aspiración seguro INTEGRA VACUSAFE para investigaciones epigenómicas y estudios de cultivos de organoides en oncología comparada. Crédito: Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional de Seúl.

Los estudios epigenómicos del Cho Lab han revelado importantes conocimientos sobre el panorama epigenético de los tumores caninos. La identificación de patrones clave de metilación del ADN asociados con tipos y estadios de tumores específicos ha generado una base sólida para comprender las bases moleculares del cáncer en perros. Además, las similitudes entre los perfiles epigenéticos de los tumores caninos y humanos resaltan la relevancia de los estudios de oncología comparativa con perros y son inmensamente prometedores para aplicaciones traslacionales. Por ejemplo, el equipo ha descubierto que los tumores de glándula mamaria canina exhiben subtipos moleculares y alteraciones genómicas similares a los cánceres de mama en humanos. Esto permite a los investigadores aprovechar el conocimiento existente de los estudios sobre el cáncer de mama en humanos para guiar con éxito el diagnóstico y el tratamiento de los tumores de la glándula mamaria canina. De manera similar, los estudios sobre organoides del osteosarcoma canino han arrojado luz sobre los impulsores genómicos de la enfermedad y han revelado posibles objetivos terapéuticos que pueden beneficiar tanto a pacientes caninos como pediátricos.

La medicina comparada, en particular el uso de organoides derivados de caninos, es un enfoque prometedor para avanzar en nuestra comprensión del cáncer e impulsar la investigación traslacional. Las similitudes moleculares entre los tumores caninos y humanos, junto con la disponibilidad de datos genómicos a gran escala, significan que los organoides caninos son un recurso invaluable. El mapeo del epigenoma del perro domesticado y la posterior generación de organoides caninos ha abierto nuevas vías para el estudio de la biología del cáncer. Aprovechando y analizando estos modelos únicos, los investigadores pueden investigar los complejos mecanismos biológicos del desarrollo del cáncer y la respuesta al tratamiento, beneficiando a la medicina veterinaria y humana al identificar nuevos objetivos terapéuticos y desarrollar estrategias de tratamiento personalizadas para ambas especies. Estos éxitos subrayan la confiabilidad y relevancia de la investigación en oncología comparada. A medida que el campo continúa evolucionando, los esfuerzos de colaboración entre investigadores de oncología humana y veterinaria son cruciales para desbloquear el potencial de la medicina comparada y mejorar los resultados para los pacientes con cáncer de todas las especies.

Sobre el Autor:

Borris D. Aldonza es el administrador de las instalaciones del Laboratorio Cho dentro de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional de Seúl. Es candidato a doctorado en ciencias biomédicas y actualmente realiza investigaciones bajo la supervisión del profesor Je-Yoel Cho. Sus investigaciones exploran las interacciones sistémicas de las células cancerosas dentro de los tumores, su microambiente y órganos distantes, y cómo estas interacciones influyen en la patobiología del tumor y la respuesta al tratamiento. Aldonza contribuye activamente a la comunidad científica como revisor de revistas de renombre y mantiene membresías en organizaciones profesionales.

Referencias

1. Son KH, Aldonza MBD, Nam AR, et al. Mapeo integrador del epigenoma del perro: anotación de referencia para estudios comparativos entre tejidos y entre especies. Ciencia avanzada. 2023;9(27):eade3399. doi: 10.1126/sciadv.ade3399