Xenotrasplante de muestras de cáncer primario en embriones de pez cebra (xenoZ)

En los últimos años ha surgido un nuevo concepto de medicina personalizada llamado 'Mouse Avatars' o 'ensayos coclínicos'. El desarrollo de avatares de ratón implica la implantación de muestras de tumores de pacientes en ratones para su uso en estudios de eficacia de fármacos. Este modelo permite realizar ensayos preclínicos en paralelo con ensayos clínicos de fase I/II en humanos en curso. Los ensayos con pacientes y con murinos se llevan a cabo simultáneamente, y la información obtenida del sistema murino se utiliza para el tratamiento clínico del tumor del paciente. La ventaja de este enfoque es que cada paciente tiene su propio tumor creciendo en un sistema in vivo, lo que permite identificar un enfoque terapéutico personalizado. Tal enfoque elimina el costo y la toxicidad asociados con la quimioterapia no dirigida. Desafortunadamente, hoy en día, está claro que los ensayos coclínicos que utilizan avatares de ratones no son asequibles porque los ratones son caros y consumen mucho tiempo. El desafío del estudio es hacer que los Avatares estén disponibles para todos los pacientes y que el enfoque sea sostenible para los Sistemas Nacionales de Salud. Para implementar este concepto, los investigadores proponen reemplazar los Avatares de ratón con Avatares de pez cebra. De hecho, los investigadores proponen realizar ensayos coclínicos utilizando embriones de pez cebra. Los embriones de pez cebra como modelo para xenoinjertos de células cancerosas humanas ofrecen varias ventajas:

1. Modelo libre de rechazo. En el timo de pez cebra no funciona hasta 9 días después de la fertilización (dpf), lo que permite xenoinjertos libres de rechazo durante este período. De hecho, no se requiere el uso de costosas cepas inmunopermisivas, en marcado contraste con el modelo de ratón.
2. Muy bajo costo de cría.
3. Cantidad reducida de material de prueba. Los experimentos con peces cebra requieren mucho menos material para evaluar la eficacia del fármaco.
4. Tiempo corto para el análisis de xenotrasplantes. El tiempo necesario para un estudio de eficacia de un fármaco es de 5 días, frente a varias semanas o meses en el modelo de ratón.
5. Bajo costo experimental y procedimientos simples. El pez cebra produce gran número de embriones con cada fecundación (cientos). Esto proporciona potencia estadística al análisis y facilita la recopilación de una gran cantidad de datos.
6. Bajo impacto ético. El pez cebra se clasifica como insensible desde la fecundación hasta el momento en que los embriones se vuelven capaces de alimentarse de forma independiente (120 horas después de la fertilización, hpf); por lo tanto, durante este tiempo no requiere licencia según la Directiva 2010/63/UE.
7. Los datos recopilados en el pez cebra son relevantes para los humanos. El genoma del pez cebra está estrechamente relacionado con el de los humanos. Por ejemplo, se ha observado una notable similitud en los procesos de señalización molecular, la estructura celular, la anatomía y la fisiología entre el pez cebra y otros vertebrados de orden superior, incluidos los humanos. Esto explica el aumento exponencial en el uso del pez cebra en el descubrimiento de fármacos durante las últimas dos décadas.

En conjunto, estos puntos describen las notables ventajas del Avatar de pez cebra sobre el Avatar de ratón, allanando el camino para una implementación realista y rentable de los ensayos coclínicos.

En concreto, el objetivo del estudio es realizar un ensayo clínico prospectivo observacional en pacientes operados de cánceres epato-biliar-pancreáticos y de cánceres gastrointestinales en tratamiento con quimioterapia para demostrar que el pez cebra Avatar es capaz de predecir el régimen terapéutico con la mejor eficacia para cada paciente. A tal efecto, se inscribirán 120 pacientes que cumplan los criterios de inclusión del ensayo durante un período de 18 meses. En este estudio, el patólogo tomará un fragmento de tumor de la muestra quirúrgica, lo fragmentará y lo trasplantará en la yema de embriones de pez cebra de 48 hpf. El efecto de diferentes fármacos anticancerosos y/o sus combinaciones sobre la supervivencia, proliferación y migración de las células cancerosas xenotrasplantadas se evaluará exponiendo los embriones xenotrasplantados a agua de pescado modificada con los fármacos. Los regímenes de quimioterapia a probar en los embriones xenoinjertados se seleccionan de acuerdo con la práctica clínica común, es decir:

• fluoropirimidinas, compuestos de platino, irinotecán, taxanos (docetaxel) en cánceres de estómago y esófago
• fluoropirimidinas, compuestos de platino, irinotecán, gemcitabina, nab paclitaxel en cánceres pancreáticos/biliares
• fluoropirimidinas, compuestos de platino, irinotecán en cánceres colorrectales.

Los embriones se analizarán 4, 24 y 48 horas después de la inyección (hpi). Las medidas primarias incluirán:

• proliferación celular
• migración celular
• formación de masas secundarias
• inducción de neo-angiogénesis

Los pacientes incluidos después de la operación quirúrgica se someterán al tratamiento de quimioterapia adyuvante.

La evaluación comparativa realizada después del cierre de la admisión se basará en los datos recopilados prospectivamente sobre (i) el resultado clínico y (ii) los datos de quimiosensibilidad recopilados en el modelo de pez cebra.