Se demostró que las pulmosferas, esferoides multicelulares tridimensionales compuestos de células pulmonares de pacientes individuales, eran eficaces para predecir la eficacia de los medicamentos para la fibrosis pulmonar idiopática, según los hallazgos de los científicos de la Universidad de Alabama en Birmingham presentados en JCI Insight , una revista de la Sociedad Americana de Investigación Clínica.
Las pulmosferas son pequeñas esferas, de aproximadamente un milímetro de diámetro, que contienen todos los diversos tipos de células que se encuentran en un pulmón humano y se cultivan a partir de tejido obtenido de una biopsia pulmonar quirúrgica. Las pulmosferas proporcionan a los investigadores un modelo 3D para estudiar varios aspectos debiología celular y mecanismos de enfermedad.
"Nuestros resultados sugieren que las pulmosferas simulan el microambiente en el pulmón y sirven como un modelo personalizado y predictivo para evaluar la capacidad de respuesta a los fármacos antifibróticos en pacientes con FPI", dijo Veena Antony, MD, profesora de la División de Pulmonar, Alergia y CríticaCare Medicine dentro del Departamento de Medicina e investigador principal del estudio.
El equipo de investigación de la UAB cultivó pulmosferas a partir de 20 pacientes con fibrosis pulmonar idiopática, una enfermedad pulmonar devastadora, y nueve pacientes de control. Luego examinaron si las pulmosferas reaccionaron a uno de los dos medicamentos utilizados comúnmente para la FPI.
"No hay cura para la FPI, pero hay dos medicamentos aprobados por la FDA que pueden ayudar a disminuir la tasa de disminución causada por la enfermedad y mejorar la calidad de vida", dijo Antony. "No todos los pacientes responden a ambos medicamentos, yalgunos tampoco responden. Tener una prueba clínica confiable que pueda predecir qué medicamento funciona mejor para qué paciente se necesita con urgencia ".
Las pulmosferas crecieron a un tamaño utilizable en aproximadamente 24 horas después de la biopsia, luego se expusieron a los dos medicamentos, pirfenidona y nintedanib. En aproximadamente 16 horas, los investigadores pudieron observar si las esferas respondían favorablemente a uno, ambos o ninguno de los doslos medicamentos
"Este es un maravilloso ejemplo de medicina de precisión", dijo Victor Thannickal, MD, profesor y director de la División de Medicina Pulmonar, Alergia y Cuidados Críticos y coautor del estudio. "El uso de pulmosferas derivadas de las propias células de un paciente puedepermitir a los médicos adaptar medicamentos específicos a un paciente individual sin exponer a ese paciente a posibles efectos secundarios o daños por tratamientos que probablemente no sean efectivos "
De los 20 sujetos inscritos en este estudio, las pulmosferas de tres pacientes respondieron solo a nintedanib y las pulmones de cuatro pacientes respondieron solo a pirfenidona. Once pulmosferas de pacientes respondieron a ambos medicamentos y las pulmosferas de dos pacientes no respondieron a ninguno de los medicamentos.
Los investigadores confirmaron los hallazgos siguiendo a los pacientes a lo largo del tiempo, estableciendo que la respuesta predicha por las pulmosferas se observó clínicamente en los pacientes.
Antony dice que existe una necesidad crítica de un mejor modelo predictivo para la FPI. Los modelos animales de la enfermedad son decepcionantes, y los modelos celulares bidimensionales más tradicionales son insuficientes.
"Los pulmones son órganos tridimensionales y para comprender realmente la dinámica de los medicamentos IPF en la enfermedad, necesitamos un modelo 3D, uno que contenga todos los tipos de células que se encuentran en un pulmón y que pueda funcionar como un microcosmos del pulmón", Dijo Antony." Muchos medicamentos han demostrado ser prometedores en los estudios preclínicos, solo para fracasar en ensayos clínicos posteriores. El modelado tridimensional podría cambiar eso ".
Antony dice que las pulmosferas se desarrollaron en la investigación del cáncer como un medio para apuntar a posibles medicamentos. Una característica distintiva de IPF es una invasión agresiva por células conocidas como miofibroblastos, que refleja el fenotipo invasivo de las células malignas, dando a los investigadores razones para pensar que las pulmosferas podrían funcionaren IPF. El ensayo UAB fue el primero en estudiar pulmosferas en IPF.
Antony también espera que las técnicas modernas de descubrimiento de fármacos, que utilizan la tecnología de detección de alto rendimiento para detectar rápidamente numerosos compuestos en busca de propiedades modificadoras de la enfermedad, se realcen mediante el uso de pulmosferas.
"Hay muchos agentes terapéuticos potenciales para la FPI en la línea de descubrimiento ahora, y esta técnica podría ser una forma muy efectiva de determinar cuáles son los más prometedores", dijo.
Thannickal se desempeña como director del programa de una subvención del proyecto del programa de traducción, patrocinado por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, que se enfoca en identificar nuevos enfoques diagnósticos y terapéuticos para la enfermedad pulmonar fibrótica.
"Sin el apoyo del NHLBI, y en particular el mecanismo de financiación de tPPG, el biorepositorio de tejidos que fue fundamental para desarrollar estos innovadores métodos de detección no habría sido posible", dijo.
El financiamiento para el estudio provino de los Institutos Nacionales de Salud. Los NIH describen la FPI como una enfermedad en la cual el tejido profundo de los pulmones se vuelve grueso y rígido, o cicatrizado, con el tiempo. A medida que el tejido pulmonar se engrosa, los pulmones no puedenmover oxígeno al torrente sanguíneo.
La FPI es una enfermedad grave que generalmente afecta a adultos de mediana edad y mayores. La FPI no tiene cura y muchas personas viven solo entre tres y cinco años después del diagnóstico.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Original escrito por Bob Shepard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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