Avances en la investigación de organoides tumorales en la era de la medicina de precisión
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
DOI:
摘要
Los organoides derivados de pacientes (Patient-Derived Organoid, PDO) son modelos tridimensionales construidos mediante un sistema de cultivo 3D in vitro que pueden imitar con alta fidelidad las características tumorales de los pacientes, comúnmente denominados "microorganismos". Este modelo no solo puede reproducir la diversidad genética, fenotípica y metabólica de los tumores de los pacientes, sino que también puede simular eficazmente el microambiente tumoral y la heterogeneidad, proporcionando una plataforma ideal para la investigación básica en la exploración de los mecanismos de resistencia a los medicamentos, los procesos dinámicos de desarrollo de enfermedades, así como el descubrimiento y la validación funcional de nuevas dianas farmacológicas. En la era de la medicina de precisión, el PDO muestra un potencial significativo para guiar la toma de decisiones clínicas sobre el uso de medicamentos, optimizar las rutas de desarrollo de nuevos fármacos y rediseñar el diseño de ensayos clínicos. El núcleo de la medicina de precisión radica en superar el modelo tradicional de tratamiento "único para todos", desarrollando planes de tratamiento personalizados basados en las diferencias individuales en los genes, el ambiente y el estilo de vida de los pacientes. Con el desarrollo de la genómica y las tecnologías de secuenciación, la detección basada en la secuenciación de nueva generación (Next Generation Sequencing, NGS) se ha convertido en la versión 1.0 de la medicina de precisión. Sin embargo, la alta heterogeneidad tumoral, la complejidad del microambiente y las limitaciones de las tecnologías de detección existentes (como la homogeneización de muestras y el insuficiente contenido de células tumorales) restringen su aplicación precisa en la clínica. El PDO, como un modelo tridimensional in vitro de alta fidelidad, abre un nuevo capítulo 2.0 de la medicina de precisión. El PDO no solo es una potente plataforma de investigación básica para estudiar el microambiente tumoral, los mecanismos de resistencia a los medicamentos y el descubrimiento de nuevos biomarcadores, sino que también muestra un gran potencial en la traslación clínica. En la investigación preclínica, el PDO se usa ampliamente para el cribado de fármacos de alto rendimiento, la exploración de estrategias combinadas de medicación y la evaluación de la seguridad de los fármacos, lo que permite predecir de manera eficiente la eficacia de los medicamentos, distinguir efectos sinérgicos y antagonistas y evaluar los riesgos de toxicidad para los tejidos normales. En la investigación clínica, los posibles escenarios de aplicación del PDO abarcan todo el proceso de desarrollo de fármacos y tratamiento personalizado, que incluyen la ayuda en la selección de indicaciones iniciales, el cálculo de dosis, la selección de sujetos, el cálculo del tamaño de la muestra y la ampliación de nuevas indicaciones para fármacos. Además, el PDO muestra un valor único en la predicción de la eficacia de terapias celulares (como CAR-T), la evaluación de la sensibilidad a la radioterapia y el cocultivo con otras células inmunitarias para desarrollar nuevas terapias. A nivel nacional e internacional, se han formado múltiples consensos de expertos para promover la estandarización y la aplicación clínica de las pruebas de sensibilidad a fármacos con organoides. El concepto de "1 organoide = 1 paciente" está emergiendo como tendencia, cuyo objetivo es superar las limitaciones de la información genómica al realizar pruebas directas de medicamentos mediante PDO, considerado como un "sustituto in vitro" del paciente, para lograr una orientación de tratamiento más precisa y personalizada. Desde su inicio en 2009, la tecnología de organoides ha evolucionado desde la construcción de modelos básicos hasta una integración profunda con tecnologías como el secuenciación de células individuales, microchips microfluídicos y edición genética, aumentando la complejidad del modelo y la amplitud de la aplicación. Hoy en día, la tecnología de organoides desempeña un papel cada vez más importante en la medicina de precisión, el desarrollo de fármacos y la medicina regenerativa. De cara al futuro, con la optimización de los modelos, la unificación de estándares y la acumulación de evidencia clínica, se espera que el PDO desempeñe un papel más central en el tratamiento personalizado del cáncer y en el desarrollo de nuevos fármacos, y estamos entrando en una nueva "era de los organoides".
关键词
organoides derivados de pacientes;cultivo 3D;microambiente tumoral;medicina de precisión;traslación clínica