La caracterización comparativa de OncoPro™ y los medios de cultivo basados en Wnt revela distintos estados fenotípicos y farmacológicos en los organoides tumorales derivados de pacientes.

Antecedentes: Los organoides tumorales derivados del paciente (PDTO) están fuertemente influenciados por el medio de cultivo. Comparamos el medio de cultivo de tumoroides OncoPro (OP) con el medio convencional Wnt/R-spondina/nogina (Wnt).

Este medio OP, desarrollado recientemente, ofrece una alternativa estandarizada y libre de suero a las formulaciones basadas en Wnt. Métodos: Comparamos los medios OP y Wnt en 36 líneas de PDTO de diversos tipos de cáncer (colorrectal, pancreático, de mama, de pulmón, gástrico, de la unión gastroesofágica, de las vías biliares, de cabeza y cuello y de origen desconocido), evaluando el éxito del establecimiento.

Se sometieron modelos de PDTO seleccionados a una caracterización posterior, que incluyó la evaluación morfológica y la elaboración de perfiles transcriptómicos a granel, con comparación con conjuntos de datos de referencia de secuenciación de ARN de una sola célula disponibles (n=11), secuenciación del exoma completo (WES) (n=9) y elaboración de perfiles de respuesta farmacológica a un panel de 33 fármacos (n=3). Resultados: La adaptación del medio Wnt al medio OP tuvo éxito en el 83,3 % (15/18), mientras que el establecimiento de novo favoreció al medio Wnt (33,3 % frente a 11,1 %). Las alteraciones clave de los genes impulsores oncogénicos se mantuvieron en las culturas de organoides correspondientes, lo que apoya la preservación de las características genómicas relevantes para el tumor. La elaboración de perfiles transcriptómicos confirmó la preservación de la identidad tumoral en los diferentes medios, al tiempo que reveló diferentes programas de estado epitelial: el medio Wnt aumentó la expresión de los genes asociados a la proliferación y la pluripotencia (por ejemplo, LGR5), y el medio OP enriqueció los genes asociados a la adhesión y los programas inflamatorios/TGF-{beta}. En las bases de datos de scRNA, las firmas de OP se asignaron preferentemente a los compartimentos epiteliales malignos en el cáncer de páncreas, mientras que las firmas de Wnt se asociaron al epitelio no maligno.

De manera similar, en el cáncer de colon, la firma de OP se asignó predominantemente a los compartimentos epiteliales malignos.

El cribado de fármacos (n=33) en los PDTO de cáncer de páncreas y cáncer colorrectal (n=3) demostró cambios consistentes dependientes del medio: los PDTO cultivados en medio Wnt fueron globalmente más sensibles en el subconjunto analizado, en particular a los inhibidores del eje MAPK y a los sensibilizadores de la apoptosis, mientras que los PDTO cultivados en medio OP mostraron una resistencia relativa. Conclusiones: La composición del medio de cultivo es un determinante clave del fenotipo, el transcriptoma y la sensibilidad a los fármacos de los PDTO. El medio Wnt se asoció a estados sensibles a los fármacos, mientras que el medio OP se asoció a programas relacionados con la adhesión y la inflamación, a una resistencia relativa en el subconjunto de 33 fármacos analizados y a una mayor similitud con los programas epiteliales malignos en los atlas de una sola célula analizados de cáncer de páncreas/cáncer colorrectal.