$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Los modelos preclínicos son críticos para todos los aspectos de la investigación traslacional del cáncer, incluida la caracterización de la enfermedad, el descubrimiento de vulnerabilidades procesables exclusivas del cáncer frente a las células normales, y el desarrollo de terapias eficaces que exploten estas vulnerabilidades para aumentar la supervivencia global de los pacientes. En el campo del melanoma, decenas de miles de modelos de líneas celulares han sido muy utilizados para la detección de drogas, con >4,000 aportados por nuestro grupo solo (serie WMXXX). Estos modelos de líneas celulares se derivaron de pacientes con melanoma con diversas formas de melanoma cutáneo (es decir, difusión acral, uveal y superficial) y diversos genotipos (es decir, BRAFV600-mutante y neuroblastoma RAS homólogo viral oncogó [ NRAS Q61R-mutant]), que abarcan el espectro de la enfermedad presente en la clínica1,2.
Inequívocamente, la estrategia de terapia dirigida más exitosa en el campo del melanoma ha surgido de 1) la caracterización genómica de los tumores de los pacientes que identifican mutaciones BRAF en el 50% de los melanomas3 y de 2) investigación preclínica aprovechando los modelosde la línea celular del melanoma 4. La combinación de inhibidores BRAF/MEK fue aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en 2014 para el tratamiento de pacientes cuyos melanomas albergan mutaciones BRAFV600E/K y cuenta con una tasa de respuesta de >75%5. A pesar de esta eficacia inicial, la resistencia surge rápidamente en casi todos los casos debido a los mecanismos de resistencia intrínsecos y adquiridos multifacestados y la heterogeneidad intratumoral. Desafortunadamente, los modelos de líneas celulares no recapitulan la heterogeneidad biológica representativa cuando se cultivan en cultivos bidimensionales en recipientes plásticos, lo que enmascara su potencial clínicamente predictivo cuando los investigadores intentan determinar experimentalmente terapias que podrían ser eficaces en pacientes con una forma específica o genotipo de melanoma6. Comprender cómo modelar mejor la heterogeneidad intratumoral del paciente permitirá a los investigadores desarrollar mejor las modalidades terapéuticas que pueden matar a las subpoblaciones resistentes a la terapia que impulsan el fracaso de las terapias estándar de atención actuales.
El valor predictivo limitado de los modelos de línea de celda es cómo se establecen inicialmente. Las alteraciones irreversibles ocurren en el paisaje clonal tumoral cuando se cultiva una suspensión de una sola célula del tumor de un paciente en vasos bidimensionales de cultivo de tejido plástico, incluyendo cambios en el potencial proliferativo e invasivo, la eliminación de subpoblaciones, y la alteración de la información genética7. Los xenoinjertos en ratones de estos modelos de línea celular de melanoma representan la plataforma in vivo más utilizada para estudios preclínicos; sin embargo, esta estrategia también sufre de la mala recapitulación de la heterogeneidad tumoral compleja observada clínicamente. Para superar esta deficiencia, ha habido un creciente interés en incorporar modelos preclínicos más sofisticados de melanoma, incluido el modelo PDX. Los modelos PDX se han utilizado durante >30 años, con estudios seminales en pacientes con cáncer de pulmón que demuestran concordancia entre la respuesta de los pacientes a los agentes citotóxicos y la respuesta del modelo PDX derivado del mismo paciente8. Recientemente, ha habido un impulso para utilizar los modelos PDX como la herramienta de elección para las investigaciones preclínicas tanto en la industria como en los centros académicos. Los modelos PDX, debido a su recapitulación superior de la heterogeneidad tumoral en pacientes humanos,son más relevantes clínicamente para su uso en los esfuerzos de optimización de la terapia que los xenoinjertos de línea celular 9. En el melanoma, hay enormes obstáculos que contenrelan el manejo terapéutico de la enfermedad avanzada10. Los modelos PDX clínicamente relevantes se han utilizado para modelar la resistencia clínica e identificar estrategias terapéuticas con agentes clínicamente disponibles para tratar tumores resistentes a la terapia11,12. Brevemente, el protocolo presentado aquí para generar modelos PDX requiere la implantación subcutánea de tejido fresco a partir de melanomas primarios o metastásicos (recogidos por biopsia o cirugía) en ratones NOD/scid/IL2-receptor null (NSG). Diferentes variaciones en el enfoque metodológico son utilizadas por diferentes grupos; sin embargo, existe un núcleo fundamental13.