Entre 2006 y 2007, varios resultados de avance de los laboratorios de los doctores Shinya Yamanaka y James A. Thomson condujeron al desarrollo de pluripotentes inducidas (iPSCs) de las células de vástago1,2,3. Por reprogramación de células somáticas con factores transcripcionales definidas forma iPSCs, los investigadores fueron capaces de generar células con características a saber, pluripotencia y auto-renovación, que anteriormente se pensaba que sólo existen en células madre embrionarias humanas (hESCs). iPSCs podría generarse de cualquier individuo o paciente y no tuvo que ser derivado de embriones, ampliando enormemente el repertorio de enfermedades disponibles y fondos para el estudio. Desde entonces, se han utilizado derivados del paciente iPSCs recapitular el fenotipo de varias enfermedades humanas, de la enfermedad de Alzheimer4 y esclerosis lateral amiotrófica5 a largo QT síndrome6,7, 8.
Estos avances en la investigación de iPSC también han abierto nuevas avenidas para la investigación de cáncer. Varios grupos han utilizado recientemente iPSCs paciente al desarrollo de modelos de cáncer en un fondo genético susceptible9,10,11, con aplicación exitosa demostrada hasta la fecha en el osteosarcoma9, leucemia10,11,12y13de cáncer colorrectal. Aunque los modelos de cáncer derivados de iPSC son todavía en su infancia, han demostrado gran potencial en malignidades asociadas a enfermedad phenocopying, elucidar los mecanismos patológicos y la identificación de compuestos terapéuticos14.
El síndrome de Li-Fraumeni (LFS) es un desorden autosómico dominante del cáncer hereditario causado por de mutación de línea germinal TP53 15. Pacientes con LFS están predispuestos a varios tipos de neoplasias malignas como el osteosarcoma, hacer particularmente bien adaptado al estudio de esta malignidad16iPSCs LFS y sus células derivadas. Un modelo basado en iPSC osteosarcoma se estableció en 2015 usando LFS iPSCs derivados del paciente9 posteriormente diferenciadas en células madre mesenquimales (MSCs) y luego a osteoblastos, el que origina las células del osteosarcoma. Estos osteoblastos LFS recapitulan Diferenciación osteogénica osteosarcoma asociado defectos y propiedades oncogénicas, demostrando el modelo potencial como una plataforma de "tumor de hueso en un plato". Curiosamente, los análisis de genoma transcriptoma revelaron aspectos de una firma de gene de osteosarcoma en osteoblastos LFS y que características de este perfil de expresión génica LFS se correlacionan con mal pronóstico en el osteosarcoma9, indicando la potencial de los modelos de enfermedad de iPSCs LFS para revelar características de relevancia clínica.
Este manuscrito ofrece una descripción detallada de cómo utilizar LFS iPSCs paciente derivado al osteosarcoma de modelo. Detalles de la generación de LFS iPSCs, diferenciación de iPSCs MSCs y luego en osteoblastos y el uso de un modelo de xenoinjerto en vivo utilizando osteoblastos LFS. El modelo de enfermedad LFS cuenta con varias ventajas, en particular la capacidad de generar células ilimitadas en todas las etapas de desarrollo de osteosarcoma de estudios mecanísticos, identificación de biomarcadores y9,14, de detección de drogas 16.
En Resumen, el modelo de base de iPSC osteosarcoma LFS ofrece un atractivo sistema complementario para el avance de la investigación de osteosarcoma. Esta plataforma también proporciona una prueba de concepto para modelado de Cáncer utilizando iPSCs derivados del paciente. Esta estrategia que se describe a continuación puede ampliarse fácilmente a malignidades de modelo asociadas a otros trastornos genéticos con predisposición de cáncer.