Modelos 3D de cáncer de mama: una revisión narrativa
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2021-10-07
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Resumen
El cáncer de mama es el tumor maligno heterogéneo más prevalente en todo el mundo y es frecuente en mujeres entre 55 a 64 años. En Colombia, es la principal causa de muerte por cáncer en mujeres. Se encuentra asociado a múltiples factores de riesgo y la terapia depende de la clasificación molecular del cáncer y del estadio en el cual se realice el diagnóstico. A pesar de los avances en la investigación de nuevos fármacos antineoplásicos, aproximadamente el 95% no son aprobados por la FDA - Food and Drugs administration - debido a la carencia de un modelo in vitro o preclínico que ilustre el verdadero efecto de los medicamentos antineoplásicos in vivo. Para comprender la respuesta farmacodinámica y efectividad in vitro de fármacos antineoplásicos en modelos tridimensionales (3D) comparada con los modelos bidimensionales (2D), se realizó una revisión narrativa sobre las características biológicas de los modelos 3D, las interacciones moleculares, celulares y la respuesta frente a fármacos antineoplásicos para cáncer de mama. Se consultaron las bases de datos PubMed (NIH) y EMBASE, con una revisión e inclusión continua de artículos limitando la búsqueda en idioma inglés entre los años 2008 - 2020. Los resultados de la investigación muestran que los modelos tridimensionales tienen respuestas diferenciales en comparación con los modelos 2D tradicionales, los modelos tridimensionales pueden imitar las características de los tumores in vivo, permitiendo la formación de ambientes hipóxicos, pueden aumentar la expresión de genes relacionados con la angiogénesis, inducir la transición de células epiteliales a mesenquimales, pueden modular los macrófagos asociados al tumor (TAM), promover la expresión de marcadores carcinógenos (Ki67), funcionar como modelo para evaluar la homodimerización del receptor del factor de crecimiento epidérmico (HER2); y presenta mayor resistencia frente al fármacos antineoplásicos en comparación con los modelos 2D. Estos resultados resaltan el potencial uso de los modelos 3D para la tamización de fármacos contra el cáncer de mama, a pesar de las evidentes diferencias entre los modelos 3D y 2D, es necesaria la caracterización fisicoquímica, microestructural y mecánica de los modelos 3D para alcanzar una aproximación similar a los eventos celulares presentados en un microambiente tumoral in vivo contra fármacos antineoplásicos.
Descripción
Abstract
Breast cancer is the most prevalent heterogeneous malignant tumor worldwide and is frequent in women ages 55 - 64 years. In Colombia, it is the leading cause of cancer death in women. It is associated with multiple risk factors and therapy depends on the molecular classification of cancer and the stage at which the diagnosis is made. Despite advances in antineoplastic drug research, approximately 95% of oncological drugs are not approved by the FDA - Food and Drugs Administration – this is due to the lack of an in vitro or preclinical model that illustrates the true effect of antineoplastic drugs in vivo. To understand the pharmacodynamic response and in vitro effectiveness of antineoplastic drugs in three-dimensional (3D) models compared to two-dimensional (2D) models, was conducted a narrative review of the biological characteristics, molecular, cellular interactions, and response to antineoplastic drugs in breast cancer 3D models. The PubMed (NIH) and EMBASE databases were consulted, with a continuous review and inclusion of articles limiting the search in the English language between 2008 and 2020. The results of the research show that 3D models have differential responses compared to traditional 2D models, the 3D models can mimic the tumors in vivo characteristics and leads hypoxic environments, can increase genes up-expression related to angiogenesis, induce epithelial to mesenchymal cell transition, can modulate of tumor-associated macrophages (TAMs), promote expression of carcinogenic markers (Ki67), work as a model to evaluate epidermal growth factor receptor (HER2) homodimerization; and evident antineoplastic drug resistance compare with 2D models. These results highlight the potential of the 3D models for screening drugs against breast cancer, despite the evident differences between 3D and 2D models, the physicochemical, microstructural, and mechanical characterization of 3D models still required to reach a similar approach to the cellular events presented in an in vivo tumor microenvironment against antineoplastic drugs.
Palabras clave
Modelos 3D, Modelos 2D, Cáncer de mama, Agentes antineoplásicos, Fármacos oncológicos.
Keywords
3D models, 2D models, Breast cancer, Antineoplastic agents, Oncological drugs.
Temáticas
Neoplasias de la mama
Antineoplásicos
Preparaciones farmacéuticas
Antineoplásicos
Preparaciones farmacéuticas