Publicação
Establishment of pancreatic cancer zebrafish xenografts for personalized medicine in oncology practice
| Resumo: | O cancro do pâncreas é das malignidades mais agressivas e mortais. Esta doença raramente é diagnosticada num estadio em que a resseção cirúrgica é viável. A maioria dos doentes, a quando do diagnóstico, encontram-se num estadio avançado onde as opções terapêuticas são limitadas. Para além disso, as características peculiares do microambiente tumoral do cancro do pâncreas, com um estroma fibrótico extremamente denso, compromete a distribuição eficaz dos fármacos anticancerígenos. A quimioterapia sistémica é a única opção terapêutica para doentes com cancro do pâncreas avançado – FOLFIRINOX ou gemcitabina+nab-paclitaxel. No entanto, ainda não existe na clínica marcadores eficazes com valor preditivo que permitem identificar qual a melhor terapêutica para cada doente. Consequentemente, os doentes são submetidos a múltiplas rondas de tratamento e toxicidades desnecessárias, até encontrar a terapia que seja mais eficaz. A imunoterapia também tem sido explorada como terapia complementar para o tratamento do cancro do pâncreas, incluindo inibidores de checkpoint imunológicos. Contudo, o microambiente tumoral rico em fibroblastos e células imunes com atividade imunossupressora, constitui um obstáculo significativo. Além disso, muitos dos doentes não são elegíveis para este tipo de terapia e portanto estratégias mais personalizadas estão a ser a investigadas em ensaios clínicos. Desta forma, um teste capaz de prever as respostas de cada doente antes do tratamento, seria de grande valor para o tratamento personalizado do cancro do pâncreas. O principal objetivo deste projeto de investigação foi testar as principais opções terapêuticas para o cancro do pâncreas em estadio avançado - FOLFIRINOX e gemcitabina+nab-paclitaxel - utilizando o modelo xenógrafo de peixe-zebra. Com este objetivo, xénografos de peixe-zebra foram gerados utilizando linhas celulares humanas de cancro do pâncreas (Panc-1 e MIA PaCa-2), e várias características tumorais foram analisadas por microscopia confocal, incluindo dinâmica tumoral – proliferação e morte celular – e composição do microambiente tumoral. Os efeitos citotóxicos do nivolumab em monoterapia e em combinação com gemcitabina+nabpaclitaxel (ensaio clínico a decorrer) também foram avaliados. Os resultados demonstraram que as linhas celulares de cancro do pâncreas apresentam diferentes capacidades de implantação no modelo de xénografos de peixe-zebra. Relativamente às terapias anticancerígenas, os nossos resultados demonstraram que os xénografos de peixe-zebra são capazes de revelar respostas tumorais ao FOLFIRINOX e gemcitabina+nab-paclitaxel, incluindo comprometimento da proliferação celular e indução da apoptose. Neste projeto, testámos também a imunoterapia com o anticorpo anti-PD-1- nivolumab. Surpreendentemente os xénografos de peixe-zebra submetidos ao nivolumab em monoterapia e em combinação com gemcitabina+nab-paclitaxel também revelaram sensibilidade celular, com indução significativa da apoptose e redução do tamanho tumoral. De seguida, decidimos caracterizar o microambiente tumoral em particular o infiltrado de neutrófilos e macrófagos. Aos 4 dias pós-injeção, a percentagem de neutrófilos aumentou em relação ao primeiro dia, e os macrófagos do tipo M2 (atividade pró-tumoral) passaram a dominar o microambiente tumoral. Para estudar o papel destes infiltrados na tumorigénese, gerámos xenógrafos em mutantes hipomórficos. A redução de neutrófilos, levou a um aumento do tamanho tumoral, enquanto que a redução de macrófagos, levou a um efeito contrário – diminuição do tamanho tumoral. Estes dados sugerem que os neutrófilos e macrófagos têm um papel antagónico, os neutrófilos com um papel anti-tumoral e os macrófagos pró-tumoral. Sumariamente, os nossos resultados realçam a viabilidade de usar xénografos de peixe-zebra como um modelo in vivo para o screening de respostas tumorais às opções terapêuticas do cancro do pâncreas, e para o estudo da complexidade do microambiente tumoral. |
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| Autores principais: | Barroso, Mariana Isabel Tavares |
| Assunto: | Cancro do pâncreas Xenógrafos de peixe-zebra Quimioterapia FOLFIRINOX Gemcitabina+nab-paclitaxel Nivolumab Sistema imunitário inato Teses de mestrado - 2021 |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | O cancro do pâncreas é das malignidades mais agressivas e mortais. Esta doença raramente é diagnosticada num estadio em que a resseção cirúrgica é viável. A maioria dos doentes, a quando do diagnóstico, encontram-se num estadio avançado onde as opções terapêuticas são limitadas. Para além disso, as características peculiares do microambiente tumoral do cancro do pâncreas, com um estroma fibrótico extremamente denso, compromete a distribuição eficaz dos fármacos anticancerígenos. A quimioterapia sistémica é a única opção terapêutica para doentes com cancro do pâncreas avançado – FOLFIRINOX ou gemcitabina+nab-paclitaxel. No entanto, ainda não existe na clínica marcadores eficazes com valor preditivo que permitem identificar qual a melhor terapêutica para cada doente. Consequentemente, os doentes são submetidos a múltiplas rondas de tratamento e toxicidades desnecessárias, até encontrar a terapia que seja mais eficaz. A imunoterapia também tem sido explorada como terapia complementar para o tratamento do cancro do pâncreas, incluindo inibidores de checkpoint imunológicos. Contudo, o microambiente tumoral rico em fibroblastos e células imunes com atividade imunossupressora, constitui um obstáculo significativo. Além disso, muitos dos doentes não são elegíveis para este tipo de terapia e portanto estratégias mais personalizadas estão a ser a investigadas em ensaios clínicos. Desta forma, um teste capaz de prever as respostas de cada doente antes do tratamento, seria de grande valor para o tratamento personalizado do cancro do pâncreas. O principal objetivo deste projeto de investigação foi testar as principais opções terapêuticas para o cancro do pâncreas em estadio avançado - FOLFIRINOX e gemcitabina+nab-paclitaxel - utilizando o modelo xenógrafo de peixe-zebra. Com este objetivo, xénografos de peixe-zebra foram gerados utilizando linhas celulares humanas de cancro do pâncreas (Panc-1 e MIA PaCa-2), e várias características tumorais foram analisadas por microscopia confocal, incluindo dinâmica tumoral – proliferação e morte celular – e composição do microambiente tumoral. Os efeitos citotóxicos do nivolumab em monoterapia e em combinação com gemcitabina+nabpaclitaxel (ensaio clínico a decorrer) também foram avaliados. Os resultados demonstraram que as linhas celulares de cancro do pâncreas apresentam diferentes capacidades de implantação no modelo de xénografos de peixe-zebra. Relativamente às terapias anticancerígenas, os nossos resultados demonstraram que os xénografos de peixe-zebra são capazes de revelar respostas tumorais ao FOLFIRINOX e gemcitabina+nab-paclitaxel, incluindo comprometimento da proliferação celular e indução da apoptose. Neste projeto, testámos também a imunoterapia com o anticorpo anti-PD-1- nivolumab. Surpreendentemente os xénografos de peixe-zebra submetidos ao nivolumab em monoterapia e em combinação com gemcitabina+nab-paclitaxel também revelaram sensibilidade celular, com indução significativa da apoptose e redução do tamanho tumoral. De seguida, decidimos caracterizar o microambiente tumoral em particular o infiltrado de neutrófilos e macrófagos. Aos 4 dias pós-injeção, a percentagem de neutrófilos aumentou em relação ao primeiro dia, e os macrófagos do tipo M2 (atividade pró-tumoral) passaram a dominar o microambiente tumoral. Para estudar o papel destes infiltrados na tumorigénese, gerámos xenógrafos em mutantes hipomórficos. A redução de neutrófilos, levou a um aumento do tamanho tumoral, enquanto que a redução de macrófagos, levou a um efeito contrário – diminuição do tamanho tumoral. Estes dados sugerem que os neutrófilos e macrófagos têm um papel antagónico, os neutrófilos com um papel anti-tumoral e os macrófagos pró-tumoral. Sumariamente, os nossos resultados realçam a viabilidade de usar xénografos de peixe-zebra como um modelo in vivo para o screening de respostas tumorais às opções terapêuticas do cancro do pâncreas, e para o estudo da complexidade do microambiente tumoral. |
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