Estudio de viabilidad celular en organoides derivados de pacientes con cáncer de próstata ante enzalutamida, acetato de abiraterona y docetaxel, y su caracterización mediante marcadores de troncalidad, transición epitelio-mesénquima (EMT) y resistencia a múltiples fármacos (MDR

Abstract

El cáncer de próstata (CaP) corresponde al segundo diagnóstico más común de cáncer a nivel mundial y se espera que su incidencia aumente con el pasar de los años. Para el tratamiento de pacientes con CaP resistente a la castración metastásico (mCRPC), se destacan como terapias de primera línea las dirigidas al receptor de andrógenos (AR) mediante el uso de enzalutamida y acetato de abiraterona, la cual se puede acompañar por quimioterapia con docetaxel. Debido a su complejidad morfológica, genética y heterogeneidad celular; la elección de la terapia y tratamiento es todo un desafío estableciendo la necesidad de modelos de estudios que ayuden en la selección y predicción del mejor esquema terapéutico para el paciente. Dentro de los modelos de estudio in vitro de CaP destacan los organoides derivados de pacientes (Patients Derived Organoids, PDO) debido a sus ventajas respecto a otros modelos de estudio, sin embargo, poco se ha descrito en PDOs con CaP acerca de la viabilidad celular posterior a la administración de fármacos, y su caracterización con marcadores de células troncales cancerosas (Cancer Stem Cells, CSC), transición epitelio-mesenquimal (Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT) y resistencia a múltiples fármacos (Multidrug resistance, MDR). Este estudio se centra en demostrar que los PDOs con CaP son un modelo de cultivo en el cual se puede evaluar la viabilidad celular ante los fármacos mencionados anteriormente mediante el ensayo de MTT y compararlos respecto a su contraparte 2D, además de caracterizarlos con marcadores de troncalidad, EMT y MDR mediante inmunohistoquímica (IHQ) cromogénica e inmunofluorescencia indirecta (IFI). Este estudio también contempló el desarrollo y mejora de protocolos de cultivo y colección de PDOs. Los resultados obtenidos demuestran sensibilidad por parte de los PDOs ante los fármacos anteriormente mencionados además de mostrar una tendencia leve de mayor resistencia en comparación a su contraparte 2D, estos resultados no fueron significativos. La caracterización mediante IHQ cromogénica e IFI revelan positividad para los marcadores de CSC CD44 y CD133. Este trabajo de investigación es uno de los primeros acercamientos a caracterizaciones y evaluaciones de viabilidad celular de PDOs con CaP en el laboratorio de Oncología Celular y Molecular de la Universidad de Chile, sugiriendo mejoras en los protocolos desarrollados en este estudio respecto a cultivo de PDOs para ensayos farmacológicos, colección e IHQ cromogénica, además de combinaciones de fármacos e inclusión de otros marcadores y técnicas que permitan obtener resultados más certeros con el fin de ayudar y participar en desarrollo de la investigación en la medicina personalizada.

Prostate cancer (PCa) is the second most common cancer diagnosis worldwide and its incidence is expected to increase over the years. For the treatment of patients with metastatic castration-resistant PCa (mCRPC), first-line therapies include those targeting the androgen receptor (AR) using enzalutamide and abiraterone acetate, which can be accompanied by chemotherapy with docetaxel. Due to its morphological and genetic complexity and cellular heterogeneity, the choice of therapy and treatment is a challenge, establishing the need for study models that help in the selection and prediction of the best therapeutic scheme for the patient. Among the in vitro CaP study models, patient-derived organoids (PDOs) stand out due to their advantages over other study models; however, little has been described in PDOs with CaP regarding cell viability after drug administration, and their characterization with markers of cancer stem cells (CSC), epithelial-mesenchymal transition (EMT) and multidrug resistance (MDR). This study focuses on demonstrating that PDOs with CaP are a culture model in which cell viability can be assessed against the drugs enzalutamide, abiraterone acetate and docetaxel by MTT assay and compared to their 2D counterparts, In addition to characterizing them with markers of CSC, EMT and MDR by chromogenic immunohistochemistry (IHC) and indirect immunofluorescence (IFI). This study also contemplated the development and improvement of PDO culture and collection protocols. The results obtained show sensitivity of the PDOs to the aforementioned drugs as well as greater resistance to them compared to their 2D counterpart. Characterization by chromogenic IHC and IFA revealed positivity for the stemness markers CD44 and CD133. This research work is one of the first approaches to characterization and cell viability evaluations of PDOs with PCa in the Cellular and Molecular Oncology laboratory of the University of Chile, suggesting improvements in the protocols developed in this study regarding PDO culture for pharmacological assays, collection and chromogenic IHC, in addition to drug combinations and inclusion of other markers and techniques that allow obtaining more accurate results in order to help and participate in the development of research in personalized medicine.