Los enfoques funcionales en oncología de precisión implican exponer las células tumorales a intervenciones terapéuticas para identificar fármacos candidatos y evaluar rápidamente la eficacia potencial. Aunque se conoce un pequeño número de mutaciones procesables, la mayoría de los tumores de diagnóstico reciente carecen de cualquier alteración genómica actualmente procesable. Al medir directamente el efecto de los fármacos en los tejidos o las células, los métodos de medicina funcional de precisión pueden informar sobre el panorama de la resistencia y la sensibilidad terapéuticas de los tumores sin necesidad de conocer a priori las vulnerabilidades moleculares subyacentes.

Los organoides tumorales se han convertido en herramientas fundamentales para investigar la biología de los tumores y poner de relieve la sensibilidad a los fármacos de cada pacientes. Estos pueden cultivarse en un laboratorio utilizando líneas celulares o las propias células de los pacientes para comprender mejor la biología y las enfermedades humanas.

Aunque estos minitumores han contribuido a mejorar el modelado de fármacos y se están convirtiendo en herramientas de incalculable valor para probar la eficacia y seguridad de posibles medicamentos, sigue siendo difícil que los modelos actuales capten la heterogeneidad tumoral subyacente, que a menudo es la causa de la resistencia al tratamiento observada clínicamente. Una de las principales limitaciones de este enfoque es que los métodos actuales no captan los cambios o diferencias dentro de las muestras de organoides que pueden ser responsables de la resistencia que se observa en los entornos clínicos.

Para superar estas dificultades, un equipo de investigadores de la Universidad de California (EEUU) creó un método que utiliza una técnica de bioimpresión para generar células en una fina capa de proteínas extracelulares de soporte para dar lugar a minitumores tridimensionales sin alterar la histología del tejido ni las expresiones génicas. El equipo combinó células bioimpresas con interferometría de otras vivas a alta velocidad (HSLCI), un sistema de obtención de imágenes que es un método no destructivo utilizado para observar y medir el peso celular en tiempo real. A continuación, estos métodos se combinan con algoritmos de aprendizaje automático para analizar y medir organoides individuales.

Con la nueva combinación de métodos, los investigadores confirmaron que podían medir los patrones de crecimiento de las células tumorales bioimpresas a lo largo del tiempo para ver cómo respondían a distintos fármacos o tratamientos pudiendo identificar su efecto seis horas después de añadir las terapias. El equipo también identificó pequeños grupos de células que no respondían, incluso dentro de muestras de líneas muy homogéneas compuestas en su mayoría por células que respondían al tratamiento.