Modelos para carcinoma pulmonar de células no pequeñas

AUTOR:

Erin Trachet, Asesora científica sénior, Oncología / Gerente sénior, Desarrollo de Propuestas

FECHA:

Febrero de 2018

 

El cáncer de pulmón (tanto de células pequeñas como no pequeñas) es el segundo tipo de cáncer más común en hombre y mujeres. Aproximadamente un 14 % de todos los cánceres son cáncer de pulmón. Las siguientes son estimaciones de la American Cancer Society sobre cáncer de pulmón en los Estados Unidos para 2018:

  • Aproximadamente 234.030 casos nuevos de cáncer de pulmón (121.680 en hombres y 112.350 en mujeres)
  • Aproximadamente 154.050 muertes por cáncer de pulmón (83.550 en hombres y 70.500 en mujeres)

Hay dos tipos principales de cáncer de pulmón: de células no pequeñas (NSCLC) y de células pequeñas (SCLC). ~85 % de todos los cánceres de pulmón son NSCLC. El cáncer pulmón se produce principalmente en personas mayores, y suele diagnosticarse con mayor frecuencia a partir de los 65 años.

En general, la probabilidad de que un hombre sufra cáncer de pulmón a lo largo de su vida es de 1 en 15, para una mujer, el riesgo de de aproximadamente 1 en 17. Estas cifras incluyen tanto a fumadores como no fumadores. Para los fumadores el riesgo es mucho más alto, mientras que es más bajo para los no fumadores. La tasa de cáncer de pulmón ha caído entre los hombres en las últimas décadas, pero en el caso de las mujeres esto empezó a suceder recién en la última década. Muchos asocian esta disminución a las importantes campañas para dejar de fumar y las iniciativas para lograr que los adultos jóvenes nunca empiecen.

Al igual que con todos los pronósticos de cáncer, depende en gran medida de si se detecta en forma temprana. Si se descubre en forma temprana, el pronóstico puede ser muy favorable, incluso curable. Sin embargo, como muchas personas viven con cáncer asintomático por muchos años, es difícil la detección temprana.

Las opciones de tratamiento para NSCLC son la cirugía, la terapia de radiación, la quimioterapia, la terapia orientada y la inmunoterapia. En muchos casos se utiliza una combinación de diferentes tipos de tratamiento. En los últimos años la FDA aprobó varias terapias orientadas e inmunológicas nuevas. Estos medicamentos son resultado de cientos de horas de investigación preclínica para evaluar terapias novedosas en modelos celulares y de animales.

El NSCLC sigue siendo un histotipo que despierta enorme interés en el campo de la investigación, debido al alto índice de casos diagnosticados al año. La terapia orientada ha tenido enorme éxito, pero la resistencia adquirida es un problema recurrente. Con el objetivo de apoyar las necesidades de investigación preclínica, Covance tiene varias líneas de cáncer de pulmón de células no pequeñas bien optimizadas (ver tabla 1). En este artículo destacado sobre un modelo resaltamos algunas de nuestras líneas más comúnmente usadas. (Para ver un listado completo de nuestros modelos tumorales haga clic aquí).

Pulmón [CPCNP]
A549
A549-Luc-C8
Calu-1
Calu-3
HCC827
HCC827-Luc-mCh-Puro
NCI-H125
NCI-H125-Luc
NCI-H1299
NCI-H1299-p53-V138-BP100-Luc
NCI-H1650
NCI-H1703
NCI-H1703-Luc-mCh-Puro
NCI-H1975
NCI-H1975-Luc
NCI-H2110
NCI-H23
NCI-H292
NCI-H3122
NCI-H441
NCI-H460
NCI-H460-Luc2
NCI-H522
PC-9
Humano

La HCC827 se aisló de una mujer caucásica de 39 años de edad. Esta línea celular alberga una deleción de exón 19 dentro del gen EGFR.1 En términos clínicos, esta mutación es un predictor sólido de inhibidores sensibles al EGFR. Como modelo preclínico, esta línea celular sería apta para el cribaje de nuevos inhibidores de EGFR. El modelo se utiliza con mayor frecuencia después de los implantes subcutáneos (SC). Sin embargo, Covance también ha transferido esta línea con luciferasa para propiciar imagenología por bioluminiscencia en el monitoreo de la evolución de la enfermedad después de un implante directo en el pulmón. El crecimiento tumoral es confiable después de un implante pulmonar SC u ortotópico (OT). En ambos sitios de implante la variabilidad entre animales es mínima, el volumen tumoral se duplica cada 8 días (en ambos casos) y los ratones por lo general alcanzan el tamaño de evaluación (~750 mm3 o 5E+09 p/s) en aproximadamente 30 días a partir del implante (vea las figuras 1, 2 [SC] y 3, 4 [OT]).

HCC827 subcutáneo

Fig. 1: carga tumoral media del HCC827 subcutáneo
Fig. 1: carga tumoral media del HCC827 subcutáneo
Fig. 2: % de cambio de peso corporal con HCC827 subcutáneo
Fig. 2: % de cambio de peso corporal con HCC827 subcutáneo

HCC827 ortotópico

Fig. 3: carga tumoral media del HCC827 ortotópico
Fig. 3: carga tumoral media del HCC827 ortotópico
Fig. 4: % de cambio de peso corporal con HCC827 ortotópico
Fig. 4: % de cambio de peso corporal con HCC827 ortotópico

NCI-H1975

El modelo NCI-H1975 se creó a partir de una mujer no fumadora. Esta línea celular interesa a la comunidad de investigación por su estado de mutacional de L858R/T790M. La mutación adquirida de T790M está presente en un 50 a 60 % de los pacientes con NSCLC que adquieren resistencia a los inhibidores de EGFR de 1.ª y 2.ª generación.1,2 Por consiguiente, este modelo es apto para la evaluación de los inhibidores de EGFR nuevos de 3.ª generación, como compuestos que fijan el EGFR más allá de las mutaciones que se hayan producido, o compuestos que se fijan de manera irreversible. Además, este modelo podría resultar valioso al evaluar terapias de combinación con inhibidores de EGFR orientadas a mitigar la resistencia al tratamiento. El crecimiento tumoral subcutáneo de este modelo es confiable y consistente. El volumen tumoral se duplica cada 3 a 4 días y por lo general alcanza el tamaño de evaluación (~750 mm3) en aproximadamente 15 días después del implante (vea las figuras 5 y 6).

 

NCI-H1975 subcutáneo

Fig. 5: carga tumoral media del NCI-H1975 subcutáneo
Fig. 5: carga tumoral media del NCI-H1975 subcutáneo
Fig. 6: % de cambio de peso corporal con NCI-H1975 ortotópico
Fig. 6: % de cambio de peso corporal con NCI-H1975 ortotópico

La línea NCI-H1975 también fue transfectada con luciferasa para propiciar la imagenología por bioluminiscencia para el control de la evolución de la enfermedad. Para imitar las metástasis de pulmón a cerebro, hemos implantado esta línea a nivel intracraneano y lo hemos tratado con radiación, de manera similar al entorno clínico. El crecimiento del tumor de control fue muy agresivo en los animales que presentaban signos de enfermedad progresiva (pérdida de peso) al día 14, y el día de muerte medio fue el 22. Sin embargo, la terapia de radiación fue muy efectiva en este modelo, con un aumento del 160 % en la expectativa de vida total y un 88 % en pacientes con respuesta parcial (vea las figuras 7 y 8).

Fig. 7: carga tumoral media del NCI-H1975 intracraneano
Fig. 7: carga tumoral media del NCI-H1975 intracraneano
Fig. 8: % de cambio de peso corporal con HCC1975 intracraneano
Fig. 8: % de cambio de peso corporal con HCC1975 intracraneano

NCI-H460

El NCI-H460 fue aislado del líquido pleural de un hombre caucásico en 1982. Con base en la caracterización de las cepas ATCC, esta línea celular expresa el mARN p53 a niveles cercanos a los de tejido sano y expresa EGFR en estado natural. Sin embargo, el H460 tiene un gen KRAS mutante que es frecuente en el NSCLC y también puede estar asociado a la resistencia a la terapia orientada. El H460 también tiene PI3CA mutante.3 Estas mutaciones genéticas convierten a este modelo en uno atractivo para estudios de terapias combinadas de EGFR y mTOR, así como para una evaluación más profunda de la respuesta o resistencia al tratamiento de la mutación KRAS. Hemos usado este modelo internamente para evaluar quimioterapias como docetaxel (ver figuras 9 y 10). La terapia con docetaxel fue bien tolerada pero no efectiva, lo que dejó un espacio dinámico de mejora importante. El crecimiento tumoral subcutáneo de control es muy agresivo y confiable, y su volumen se duplica cada 1 a 2 días, llegando al tamaño de evaluación  (~750 mm3) por lo general en unos 11 días a partir del implante (ver figuras 9 y 10).

Fig. 9: carga tumoral media del NCI-H460 subcutáneo
Fig. 9: carga tumoral media del NCI-H460 subcutáneo
Fig. 10: % de cambio de peso corporal con NCI-H460 ortotópico
Fig. 10: % de cambio de peso corporal con NCI-H460 ortotópico

Contáctenos si desea conversar acerca de cualquiera de nuestros modelos de NSCLC humanos.

1Shuhang Wang, Shundong Cang, and Delong Liu J Third-generation inhibitors targeting EGFR T790M mutation in advanced non-small cell lung cancer J Hematol Oncol. 2016; 9: 34.
2Yun M, Kim EO, Lee D, Kim JH, Kim J, Lee H, Lee J, Kim SH Melatonin sensitizes H1975 non-small-cell lung cancer cells harboring a T790M-targeted epidermal growth factor receptor mutation to the tyrosine kinase inhibitor gefitinib. Cell Physiol Biochem. 2014;34(3):865-72. doi: 10,12/000366305. Epub 21 de ago. de 2014.
3Girard L, et al. Genome-wide allelotyping of lung cancer identifies new regions of allelic loss, differences between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer, and loci clustering. Cancer Res. 60: 4894-4906, 2000. PubMed: 10987304.
Nota: Los estudios se realizaron de conformidad con la normativa de bienestar animal vigente en un establecimiento con acreditación de AAALAC.