Desenvolupament de models d’Orthoxenografts (PDOX) per al seu ús en oncologia

Abstract

[cat] INTRODUCCIÓ:

El tractament del càncer es basa en la combinació de diferents opcions terapèutiques que inclouen cirurgia, diferents tipus de fàrmacs entre els que hi ha agents quimioteràpics, teràpia hormonal i agents biològics, i radioteràpia. L’elecció d’una o vàries d’aquestes alternatives dependrà del tipus de càncer i de l’estadi de la malaltia al moment del diagnòstic. Així, en general, els càncers localitzats es tracten primàriament amb cirurgia, podent afegir alguna mena d’adjuvància, mentre que en els tumors disseminats el tractament comença amb alguna mena de teràpia sistèmica. Si bé la mortalitat per càncer pot ser deguda al creixement local de les neoplàsies, per exemple en tumors del sistema nerviós central, en general està causada per disseminació de la malaltia i per manca de resposta dels tumors a aquests tractaments sistèmics. En les darreres dècades s’ha avançat força en el coneixement de les bases moleculars i cel·lulars del càncer. Això ha contribuït a entendre els mecanismes de carcinogènesi i progressió de la malaltia però, excepte en comptades excepcions com són el cas de la teràpia anti-her2 en càncer de mama (Slamon et al., 2001; O’Sullivan and Swain, 2013; Perez et al., 2014) i l’imatinib en la leucèmia mieloide crònica (Hehlmann, 2015; Kalmanti et al., 2015; Hochhaus et al., 2017), ha contribuït poc en la millora de la supervivència a llarg termini de la majoria de càncers. Es calcula que únicament un 10% de les molècules que s’estudien arribaran finalment a la clínica. Aquesta elevada taxa de fracassos és deguda, en part a la manca de bons models preclínics.

HIPÓTESI:

Establir models preclínics que fenocopïin les característiques primàries del tumor dels pacients, que reflecteixin de manera precisa el comportament fenotípic, genotípic i de resposta a la quimioteràpia del tumor, és un pas bàsic en el camí per a identificar noves dianes terapèutiques i per a provar tractaments nous. Pensem que fer l'esforç per la implantació de teixits tumorals primaris de forma ortotòpica en ratolins inmunosuprimits pot ser excepcionalment valuosa per a l’elevada taxa de fracàs que existeix en la translació dels resultats preclínics als pacients. Així, la generació i perpetuació de PDOX/Orthoxenografts de Tumors Testiculars de Cèl·lules Germinals (TTCGs), Càncer Epitelial d'Ovari (CEOs), Càncer d’Endometri (CE) i d’Orthoallografts de càncer de pulmó, així com el seu desenvolupament posterior com a models tumorals in vivo de resistència adquirida al cisplatí, ens ha d'ajudar a millorar el tractament dels pacients. Tots ells, models preclínics avançats que ens han de permetre testar nous fàrmacs i identificar mecanismes de resistència a l’acció del platí.

OBJECTIUS:

L'objectiu general d'aquesta tesi és generar i caracteritzar models preclinics de PDOX/Orthoxenografts de Tumors Testiculars de Cèl·lules Germinals (TTCGs), Càncer Epitelial d’Ovari (CEOs) i Carcinoma endometrioide d’endometri així com orthoallografts de càncer de pulmó (CPNCP). Models que s'evolucionaran a models de resistència adquirida al cisplatí per tal d'identificar tant mecanismes de resistència com noves estratègies terapèutiques. Els objectius específics d’aquesta tesi són: 1. Generació i caracterització clínico-patològica de models PDOX/Orthoxenografts de Tumors Testiculars de Cèl·lules Germinals (TTCG), Càncer Epitelial d'Ovari (CEO) i carcinoma endometrioide d’endometri. 2. Evolució in vivo d'alguns d'aquests models preclínics de TTCGs i CEOs com a models de resistència adquirida al tractament amb el cisplatí. Utilització d'aquests models preclínics per a identificació i posterior validació en una sèrie clínica retrospectiva de tumors metastàtics d’alteracions genètiques pronòstiques associades amb l'adquisició de resistència al cisplatí. 3. Identificació en els models preclínics de TTCGs i CEOs i del cuc Caenorhabditis elegans (C. elegans) dels gens rellevants associats amb l'adquisició de resistència al cisplatí i validació preclínica d’una teràpia resensibilitzant en tumors refractaris. 4. Utilització de models avançats de càncer epitelial d’ovari aparellats sensibles/resistents al cisplatí per al desenvolupament preclínic en col·laboració amb la companyia farmacèutica Pharmamar S.A. de la molècula PM11083 (lurbinectedina). 5. Generació i caracterització d'al·loempelts ortotòpics (orthoallografts) mitjançant la implantació en el pulmó de ratolins immunodeficients dels tumors pulmonars generats en el model K-Raslox/LSLG12Vgeo i el model EML4-ALK de ratolins modificats genèticament. 6. Utilització dels PDOX de carcinoma endometrioide d’endometri per a dissenyar de manera racional una teràpia dirigida a partir de la caracterització transcriptòmica i del perfil mutacional d’aquests models.

[eng] INTRODUCTION:

Cancer treatment is based on the combination of different therapeutic options that include surgery, different types of drugs including chemotherapy agents, hormone therapy and biological agents, and radiotherapy. The choice of one or more of these alternatives will depend on the type of cancer and the stage of the disease at the time of diagnosis. Thus, in general, localized cancers are treated primarily with surgery, which may add some kind of adjuvant, while in disseminated tumors the treatment beginswith some kind of systemic therapy. Although cancer mortality may be due to the local growth of neoplasms, for example in tumours of the central nervous system, it is generally caused by the spread of the disease and by the lack of response of tumours to these systemic treatments. In recent decades, considerable progress has been made in the knowledge of molecular and cellular bases.cells of the cancer. This has contributed to understanding the mechanisms of carcinogenesis and progression of the disease but, with few exceptions such as the case of anti-her2 therapy in breast cancer (Slamon et al., 2001; O'Sullivan and Swain, 2013; Perez et al., 2014) and imatinib inchronic myeloid leukemia (Hehlmann, 2015; Kalmanti et al., 2015; Hochhaus et al., 2017), has contributed little to improving the long-term survival of most cancers. It is estimated that only 10% of the molecules studied will eventually reach the clinic. This high failure rate is due, in part, to the lack of good preclinical models.

HYPOTHESIS:

Establishing preclinical models that phenopidethe primary characteristics of patients' tumors, which accurately reflect the phenotypic, genotypic and chemotherapy response behavior of the tumor, is a basic step on the path to identify new therapeutic targets and to test new treatments. We believe that making the effort to implant primary tumor tissues in an orthotopic manner in immunosuppressed mice may be exceptionally valuable for the high failure rate that exists in the translation of preclinical results to patients. Thus, the generation and perpetuation of PDOX/Orthoxenografts of Testicular Tumors of Cel·Germ Cell (TTCGs),Epithelial Ovarian Cancer (CEOs), Endometrial Cancer (EC) and Orthoallografts of lung cancer, as well as their subsequent development as in vivo tumor models of acquired resistance to cisplatin, should help us to improve the treatment of patients. All of them are advanced preclinical models that should allow us to test new drugs and identify mechanisms of resistance to the action of platinum.

OBJECTIVES:

The general objective of this thesis is to generate and characterize preclinical models of PDOX/Orthoxenografts of Testicular Tumors of Cel·Germ Cells (TTCGs), Epithelial Cancer of the Ovary (CEOs) and Endometrioid Carcinoma of the Endometrium as well as Orthoallografts of Lung Cancer (NSCLC). Models that will evolve into models of acquired resistance to cisplatin in order to identify both resistance mechanisms and new therapeutic strategies. The specific objectives of this thesis are: 1. Generation and Clinical-Pathological Characterization of PDOX/Orthoxenografts Models of Cell Testicular TumorsGerm Cell (CTCT),Epithelial Ovarian Cancer (CEO) and endometrioid carcinoma of the endometrium. 2. In vivo evolution of some of these preclinical models of TTCGs and CEOs as models of acquired resistanceto cisplatin treatment. Use of these preclinical models for identification and subsequent validation in a retrospective clinical series of metastatic tumors of prognostic genetic alterations associated with the acquisition of cisplatin resistance. 3. Identification in preclinical models of TTCGs and CEOs and the worm Caenorhabditis elegans (C. elegans) of relevant genes associated with the acquisition of cisplatin resistance and preclinical validation of a resensitizing therapy in refractory tumors. 4. Use of advanced models of cisplatin-sensitive/cisplatin-resistant paired epithelial ovarian cancer for preclinical development in co-operative development.collaboration with the pharmaceutical company Pharmamar S.A. of the moleculePM11083 (lurbinectedine). 5. Generation and characterization of allergensorthotopic grafts (orthoallografts) by implanting lung tumors generated in the K-Raslox/LSLG12Vgeo model and the genetically modified mouse model EML4-ALK into the lung of immunodeficient mice. 6. Use of endometrioid carcinoma PDOXs of endometrium carcinoma to rationally design a targeted therapy based on the omics transcript characterization and mutational profile of these models.