ES2886512T3 - Sistema de detección de agentes anticancerosos personalizados - Google Patents

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Abstract

Un método para cribar agentes anticancerosos personalizados, que comprende las siguientes etapas: (a) seleccionar posibles agentes anticancerosos basándose en la información clínica y genética de un paciente con cáncer; (b) tratar in vitro células cancerosas obtenidas de un paciente con posibles agentes anticancerosos, medir la actividad anticancerosa de los posibles agentes anticancerosos tratados y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que tengan actividad anticancerosa in vitro, entre los agentes anticancerosos propuestos; y (c) tratar un modelo de roedor inmunodeficiente que contenga células cancerosas del paciente con el grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados elegido en la etapa (b) para comprobar in vivo el efecto anticanceroso del grupo elegido, realizando las etapas (a) y (b) con un aparato de escáner de avatares que comprende un primer medio para seleccionar posibles agentes anticancerosos adecuados a partir de la información genética del cáncer, un segundo medio para recoger células cancerosas de un tejido canceroso del paciente, y un tercer medio para tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos seleccionados y analizar el efecto de los agentes anticancerosos propuestos, donde el aparato escáner de avatares incluye un sistema de cultivo, un depósito de posibles agentes anticancerosos, un dispensador de posibles agentes anticancerosos, un dispositivo de medición de la tasa de supervivencia celular, una unidad de almacenamiento de datos y una unidad de análisis de datos, donde el sistema de cultivo incluye un depósito de medio, un dispensador de células, un intercambiador de medios, un incubador, un agitador y una unidad de descarga de residuos.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de detección de agentes anticancerosos personalizados
ÁMBITO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un método para seleccionar agentes anticancerosos personalizados.
ESTADO TÉCNICO ANTERIOR
Al llevar a cabo el proyecto del genoma humano se habilitó una base que permite la comprensión genética de las enfermedades humanas. De ahí cabe esperar la práctica de una medicina personalizada en la cual se diagnostiquen, traten y pronostiquen diversas enfermedades en pacientes individuales con diferentes entornos genéticos.
Según el estado técnico anterior se ha aplicado indiscriminadamente una terapia típica para una enfermedad concreta (por ejemplo, hipertensión) independientemente del tipo o gravedad de la enfermedad. Sin embargo, ahora, gracias al desarrollo de la tecnología médica, se pueden aplicar varias terapias a una enfermedad determinada. Por tanto existe la necesidad de desarrollar una medicina a medida que permita seleccionar una terapia adecuada para un paciente, en función del sexo, la edad, la constitución física, la ocupación y el ámbito local del paciente. Por ejemplo, cuando un paciente afectado de una determinada enfermedad visita un hospital, consulta a un médico y se somete a un examen basado en su estado, y el médico indica un método terapéutico adecuado según los resultados del examen. Cuando el médico prescribe un fármaco al paciente, lo hace por decisión subjetiva basándose en los resultados del examen. En algunos casos puede ser que el fármaco recetado no tenga el efecto terapéutico deseado y entonces se recetan otros medicamentos. Para minimizar estas pruebas y esfuerzos se ha visto la necesidad de desarrollar una medicina personalizada.
En general, la medicina a medida también se conoce como medicina por encargo o medicina personalizada. El término “medicina a medida” se refiere a un procedimiento que usa un método terapéutico adecuado elegido de acuerdo con los resultados obtenidos al examinar la constitución física o el entorno de un paciente en particular. A fin de practicar una medicina a medida basada en la información genética es necesario desarrollar biomarcadores para el diagnóstico genético, diversos métodos de examen genético, métodos analíticos de informática médica capaces de analizar/ combinar la información genética obtenida mediante los métodos de examen, técnicas terapéuticas específicas que puedan usar los resultados obtenidos por los métodos de análisis, etc. En otras palabras, hay que desarrollar no solo tecnología capaz de cribar un método terapéutico adecuado para un paciente en particular, sino también tecnología capaz de verificar el método terapéutico cribado.
Aunque esta medicina a medida sea aplicable a todas las enfermedades, resulta cara y requiere mucho tiempo. Por ello la aplicación de la medicina a medida será efectiva para el tratamiento de aquellas enfermedades que presenten síntomas graves y requieran un tratamiento médico a largo plazo, en lugar de usarla para enfermedades como traumas simples, que muestran síntomas leves, o dolores de estómago, con un breve periodo de malestar.
Los típicos ejemplos de enfermedades que muestran síntomas graves a la vez que requieren un tratamiento médico de larga duración incluyen las enfermedades relacionadas con el cáncer. Como es sabido hasta ahora, las células cancerosas del paciente muestran características fisiológicas que difieren totalmente de las de las células normales, y estas características fisiológicas son determinadas por los patrones de expresión génica, que aumenta o disminuye específicamente en los cánceres respecto a la de las células normales, y dichos patrones de expresión génica difieren entre pacientes o tejidos de pacientes. De hecho se sabe que distintos pacientes que tienen el mismo cáncer muestran diferentes respuestas al mismo agente anticanceroso, y se cree que esta diferencia es atribuible a las características antes descritas de las enfermedades cancerosas. Por ello cabe esperar que la medicina personalizada arriba descrita se aplique eficazmente a las enfermedades relacionadas con el cáncer y por tanto se han llevado a cabo activamente estudios al respecto.
Por ejemplo, la solicitud de patente internacional WO 2007/035842 describe un método que consiste en seleccionar agentes anticancerosos adecuados contra el cáncer del paciente y elegir un agente anticanceroso entre los agentes anticancerosos seleccionados, empleando las células cancerosas del paciente. Además, la publicación de patente coreana abierta a inspección pública n° 10-2012-0090850 describe un método para seleccionar un fármaco adaptado al paciente canceroso, que consiste en medir los niveles de expresión de varios genes diana en una muestra biológica recogida de un paciente con cáncer, y seleccionar un fármaco que actúe sobre un gen diana altamente expresado. Sin embargo, estas técnicas relacionadas con la medicina a medida tienen limitaciones porque, como hay que medir y comparar las actividades anticancerosas de varios agentes contra la muestra de un paciente, son muy costosas y requieren mucho tiempo, y porque un agente anticanceroso a medida solo puede seleccionarse in vitro, y es imposible verificar que el agente anticanceroso seleccionado tenga realmente un efecto deseado en el paciente.
En tales circunstancias, los presentes inventores han realizado grandes esfuerzos para desarrollar un método más perfeccionado para seleccionar agentes terapéuticos personalizados contra enfermedades relacionadas con el cáncer y, como resultado, han desarrollado un sistema combinado que incluye tanto un método de cribado in vivo, que emplea células cancerosas recogidas de pacientes, como un método de verificación in vivo, y han encontrado que el uso del sistema desarrollado permite cribar y verificar de manera más efectiva agentes terapéuticos personalizados contra enfermedades relacionadas con el cáncer, completando así la presente invención.
La patente US 2011/0230360 A1 describe un método para crear un informe personalizado de opciones de tratamiento farmacológico contra el cáncer, que consiste en obtener una muestra de cáncer de colon de un sujeto; determinar el estado de uno o más marcadores moleculares en la muestra, señalar en el informe una o más opciones de tratamiento farmacológico contra el cáncer, basándose en el estado de uno o más marcadores moleculares, y anotar en el informe el estado de uno o más marcadores moleculares. En una etapa adicional se puede realizar un cultivo in vitro, utilizando dicha muestra de células cancerosas y estableciendo un modelo de xenoinjerto.
La patente EP 1792978 A1 describe un método para determinar el efecto de un compuesto de ensayo en una célula madre tumoral, que comprende las etapas de: (a) poner en contacto la célula madre tumoral procedente de un tumor con el compuesto de ensayo, (b) determinar la respuesta de las células contactadas al compuesto de ensayo, o (c) trasplantar la célula madre tumoral a un ratón inmunodeprimido, (d) administrar un compuesto de ensayo al ratón inmunodeprimido y (e) determinar la respuesta de la célula madre tumoral trasplantada al compuesto de ensayo; o (f) poner en contacto la célula madre tumoral con un compuesto de ensayo en condiciones adecuadas para permitir la formación de complejos y (g) detectar la formación de complejos entre el compuesto de ensayo y una célula madre tumoral, de modo que la presencia del complejo indica que el compuesto de ensayo se une específicamente a la célula madre tumoral.
REVELACIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN PROBLEMA TÉCNICO
Es un objeto de la presente invención facilitar un sistema para seleccionar agentes anticancerosos personalizados. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método de cribado de agentes anticancerosos personalizados, usando el sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados.
Otro objeto adicional de la presente invención es proporcionar un aparato para seleccionar agentes anticancerosos personalizados.
SOLUCIÓN TÉCNICA
Para alcanzar dichos objetivos la presente invención proporciona un método de cribado de agentes anticancerosos personalizados con el uso de un sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados.
EFECTO VENTAJOSO
Cuando se emplea un sistema para seleccionar agentes anticancerosos personalizados se puede elegir, entre varios de ellos, un agente que muestre una actividad anticancerosa óptima contra las células cancerosas recogidas de un paciente, y se puede examinar previamente una respuesta terapéutica que puede surgir al administrar al paciente el agente anticanceroso elegido. Por lo tanto se puede disminuir el riesgo de ensayo y error en la terapia anticancerosa y reducir el coste y el tiempo necesarios para dicha terapia.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La fig. 1 es un diagrama de flujo esquemático de la tecnología de cribado de un agente anticanceroso personalizado para un paciente, basada en el uso del sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados.
La fig. 2 es un diagrama de flujo esquemático de la tecnología analítica de la correlación entre los datos de la información genética del cáncer, los datos de información clínica de un paciente y los datos de información de los agentes anticancerosos personalizados para construir un algoritmo y elegir agentes anticancerosos personalizados utilizando el algoritmo construido.
La fig. 3 es un diagrama de flujo esquemático que muestra la tecnología de cribado de agentes anticancerosos personalizados utilizando el aparato para cribar agentes anticancerosos personalizados.
MEJOR MODO DE REALIZACIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN
La presente invención proporciona un método para cribar agentes anticancerosos personalizados, que comprende las etapas de:
(a) seleccionar posibles agentes anticancerosos, basándose en la información clínica y genética de un paciente con cáncer;
(b) tratar in vitro células cancerosas de un paciente con los agentes anticancerosos propuestos, medir la actividad anticancerosa de los agentes anticancerosos seleccionados y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que tengan actividad anticancerosa in vitro, entre los agentes anticancerosos propuestos; y (c) tratar un modelo de roedores inmunodeficientes que contenga células cancerosas del paciente con el grupo de agentes anticancerosos personalizados propuesto y elegido en la etapa (b) con el fin de verificar in vivo el efecto anticanceroso del grupo propuesto,
efectuando las etapas (a) y (b) con un aparato de barrido de avatares que tiene un primer medio para seleccionar posibles agentes anticancerosos adecuados a partir de la información genética del cáncer, un segundo medio para recoger células cancerosas de un tejido canceroso del paciente y un tercer medio para tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos elegidos y analizar el efecto de los agentes anticancerosos propuestos, de manera que el aparato de barrido de avatares incluye un sistema de cultivo, un depósito de posibles agentes anticancerosos, un dispensador de los posibles agentes anticancerosos, un dispositivo de medición de la tasa de supervivencia celular, una unidad de almacenamiento de datos y una unidad de análisis de datos,
donde el sistema de cultivo incluye un depósito de medio, un dosificador de células, un intercambiador de medios, un incubador, un agitador y una unidad de descarga de residuos.
Según el estado técnico anterior era imposible verificar que un agente anticanceroso seleccionado para el tratamiento personalizado de un paciente concreto de cáncer mostrara realmente un efecto adecuado en el paciente. Con el fin de superar esta limitación los presentes inventores han desarrollado un sistema que consiste en seleccionar posibles agentes anticancerosos, basándose en la información del paciente; tratar las células cancerosas del paciente con los posibles agentes anticancerosos seleccionados; elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que muestren actividad anticancerosa, entre los posibles agentes anticancerosos tratados; tratar un modelo animal de xenoinjerto que contenga células cancerosas del paciente con el grupo elegido, y seleccionar un agente anticanceroso personalizado entre los agentes anticancerosos del grupo elegido. El sistema desarrollado se denominó “sistema para cribar fármacos anticancerosos personalizados” o “sistema de barrido de avatares” (véase la figura 1). La fig. 1 es un diagrama de flujo esquemático que muestra una tecnología de cribado de un agente anticanceroso personalizado para un paciente, con el uso del sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados.
Tal como se muestra en la fig. 1, los agentes anticancerosos propuestos se seleccionan basándose en la información clínica obtenida de un paciente y en la información genética del cáncer, recogiendo tejido o células cancerosas del paciente. El tejido o las células cancerosas recogidas se cultivan y el tejido o las células cancerosas cultivadas se trasplantan a un animal, construyendo así un modelo animal de xenoinjerto. Luego, las células cancerosas cultivadas se tratan con los agentes anticancerosos seleccionados para elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados entre los agentes anticancerosos propuestos, y el modelo animal de xenoinjerto se trata con el grupo elegido de posibles agentes anticancerosos personalizados, a fin de escoger un agente anticanceroso individualizado del grupo de candidatos. El agente anticanceroso personalizado escogido se puede aplicar clínicamente al paciente para aliviar sus síntomas o también se puede aplicar clínicamente a pacientes similares que tengan síntomas genéticos parecidos a los del paciente, a fin de aliviar los síntomas de los pacientes similares.
A continuación se revela un sistema para seleccionar agentes anticancerosos personalizados que puede comprender las etapas de: (a) seleccionar posibles agentes anticancerosos basándose en la información de un paciente; (b) tratar células cancerosas del paciente con los posibles agentes anticancerosos seleccionados, y elegir un grupo de agentes anticancerosos personalizados que muestren actividad anticancerosa, entre los posibles agentes anticancerosos tratados; y (c) tratar un modelo animal de xenoinjerto que contenga células cancerosas del paciente con un posible agente anticanceroso perteneciente al grupo determinado de candidatos, con el fin de verificar el efecto del agente anticanceroso. La presente revelación también ofrece un método para cribar agentes anticancerosos personalizados, que comprende las etapas de: (1) tratar células cancerosas de un paciente con posibles agentes anticancerosos y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que tengan actividad anticancerosa, entre los agentes anticancerosos propuestos, y (2) tratar un modelo animal de xenoinjerto que contenga células cancerosas del paciente con el grupo elegido para verificar el efecto anticanceroso del grupo candidato. La información del paciente en la etapa (a) puede ser la información genética del cáncer o la información clínica del paciente, pero no se limita a ello. Cuando la información del cáncer es una información genética, incluido el SNP obtenido mediante el análisis del genotipo de las células cancerosas, un haplotipo, una mutación, una secuencia de nucleótidos de longitud completa y similares, la información genética se puede aplicar a una base de datos de respuesta a fármacos para seleccionar posibles agentes anticancerosos. Por otra parte, aunque solo se utilice la información del paciente, sin la información genética del cáncer, se pueden determinar los agentes posibles anticancerosos candidatos. Concretamente, en este caso, la información clínica, incluida la localización del cáncer, los resultados del análisis de un marcador genético específico del cáncer, la información relacionada con la metástasis, la información sobre los síntomas del paciente y similares, se pueden aplicar a una base de datos que incluya la información clínica del cáncer y la información genética, para seleccionar los posibles agentes anticancerosos.
La etapa (b) se puede realizar tratando células cancerosas del paciente con los agentes anticancerosos propuestos, examinando si cada uno de los posibles agentes anticancerosos tratados tiene actividad anticancerosa y eligiendo un grupo de los posibles agentes anticancerosos personalizados que tienen actividad anticancerígena entre los agentes anticancerosos propuestos. En esta etapa, las células cancerosas procedentes del paciente pueden ser, entre otras, células cancerosas individuales obtenidas homogeneizando físicamente el tejido canceroso del paciente de cáncer, centrifugando el tejido homogeneizado para recoger una fracción celular, dejando que la fracción celular recogida reaccione con proteasa y filtrando y centrifugando el producto de reacción, o células cancerosas obtenidas cultivando las células cancerosas individuales.
La etapa (c) se puede realizar usando un modelo animal de xenoinjerto construido por trasplante ortotópico de células cancerosas del paciente a un animal inmunodeficiente.
Tal como se usa aquí, la expresión “modelo animal de xenoinjerto” equivale a “ratón avatar” y se refiere a un modelo animal construido por trasplante ortotópico de células cancerosas del paciente a un animal inmunodeficiente. El modelo animal de xenoinjerto es igual o similar al del paciente canceroso en cuanto al entorno morfológico del cáncer, al entorno genético y a las características de expresión de las proteínas marcadoras del cáncer. Por tanto, el modelo animal de xenoinjerto puede proporcionar unas condiciones que reflejen las características genéticas, fisiológicas y ambientales de los pacientes cancerosos. Por tanto, cuando el modelo animal de xenoinjerto se trata con cada uno de los agentes anticancerosos personalizados seleccionados en la etapa (b) es posible verificar el mismo efecto que se muestra cuando el paciente es tratado con estos agentes anticancerosos propuestos. Por lo tanto, el uso del modelo animal de xenoinjerto puede superar el inconveniente de la imposibilidad de verificar si los agentes anticancerosos tienen un efecto adecuado en los pacientes. Los presentes inventores construyeron previamente un modelo animal de xenoinjerto trasplantado con glioblastoma (solicitud de patente coreana n° 10-2012-0067017, presentada el 21 de junio de 2012 y titulada “Modelo animal de xenoinjerto de glioblastoma y uso del mismo”).
Tal como se usa aquí, la expresión “animal inmunodeficiente” se refiere a un modelo animal que se construye dañando artificialmente una porción del sistema inmunitario para causar cáncer y hacer que el sistema inmunitario sea anormal. El animal inmunodeficiente empleado en la presente invención es un roedor inmunodeficiente tal como un ratón, una rata, un hámster o una cobaya inmunodeficientes. Con mayor preferencia puede ser un ratón desnudo, un ratón NOD (diabético no obeso), un ratón SCID (inmunodeficiencia combinada grave), un ratón NOD-SCID, un ratón NOG (NOD/ SCID Il2rg-/-) o similares, pero no se limita a ellos.
Tal como se usa aquí, el término “xenoinjerto” significa el trasplante de hígado, corazón, riñón, órgano, tejido o célula de un animal de una especie diferente. Para los fines de la presente invención el término “xenoinjerto” puede significar el trasplante de células cancerosas de un paciente a un animal inmunodeficiente, pero no se limita a ello.
Además, para facilitar su realización, el sistema de cribado de agentes anticancerosos personalizados puede incluir, antes de la etapa (b) de tratamiento de las células cancerosas con los agentes anticancerosos propuestos, una etapa de crioconservación de una porción de las células cancerosas. Aquí, la crioconservación se puede realizar empleando cualquier método conocido del estado técnico.
Tal como se usa aquí, el término “cáncer” se refiere a un cáncer sólido que incluye vasos y/o tejidos conectivos y tiene una dureza y forma específicas para poderlo aplicar al escáner de avatares de la presente invención. El cáncer puede ser, preferiblemente, cáncer de hígado, glioblastoma, cáncer de ovario, cáncer colorrectal, cáncer de cabeza y cuello, cáncer de vejiga, hipernefroma, cáncer de estómago, cáncer de mama, cáncer metastásico, cáncer de páncreas, cáncer de pulmón o similares. Con mayor preferencia puede ser un cáncer refractario tal como glioblastoma, cáncer cerebral metastásico, cáncer de mama triple negativo, cáncer colorrectal metastásico o cáncer pancreático, pero no se limita a ellos.
Tal como se usa aquí, la expresión “agentes anticancerosos personalizados” se refiere a composiciones farmacéuticas que se comprueban utilizando medicamentos a medida capaces de mostrar específicamente un efecto terapéutico óptimo en un sujeto canceroso.
Tal como se usa aquí, la expresión “medicina a medida” equivale a “medicina por encargo” o “medicina personalizada” y a un procedimiento que establece un método terapéutico adecuado examinando la constitución física o el entorno de un paciente individual o tratando el paciente.
Tal como se usa aquí, el término “sujeto” se refiere a un organismo vivo que tiene o está en riesgo de desarrollar una enfermedad relacionada con el cáncer. Preferiblemente, el sujeto puede incluir mamíferos, incluidos humanos, pero no se limita a ellos.
Por otra parte, el sistema de cribado de agentes anticancerosos personalizados puede comprender además una etapa consistente en aplicar el resultado del cribado personalizado de agentes anticancerosos para un paciente anterior a la determinación de un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados para el siguiente paciente, con el fin de aumentar la tasa de éxito del cribado de un agente anticanceroso personalizado. En este caso se pueden acumular los datos de los agentes anticancerosos personalizados elegidos, y la eficacia del cribado se puede aumentar usando los datos acumulados. Así, por ejemplo, en el caso de que se haya construido un sistema de cribado de agentes anticancerosos personalizados utilizando la información genética de cánceres de pacientes de tipo A, tipo B y tipo C, al cribar un agente anticanceroso personalizado para un nuevo paciente de tipo C' empleando el sistema anterior la eficiencia del cribado es baja, pero cuando el sistema de cribado de los agentes anticancerosos personalizados se actualiza con la información personalizada relativa al agente anticanceroso tipo C 'obtenida mediante la operación de cribado anterior, el agente anticanceroso personalizado de tipo C' se puede cribar con gran eficiencia utilizando el sistema de cribado actualizado. Preferiblemente, se repite la operación de actualizar el sistema agregando datos.
En otra forma de ejecución, cuando se acumulan y se utilizan datos de agentes anticancerosos personalizados en el sistema de cribado de la presente invención, se puede analizar la correlación entre los datos de información genética del cáncer utilizados en el sistema de cribado, los datos de la información clínica del paciente y los datos de los agentes anticancerosos personalizados obtenidos del sistema y se puede desarrollar un algoritmo para predecir la correlación entre estos datos, utilizando los resultados del análisis. Este algoritmo permite vincular los datos usados en el sistema de cribado de agentes anticancerosos personalizados con los datos seleccionados del sistema y, por lo tanto, con el uso del algoritmo se puede construir un sistema de cribado para seleccionar más fácilmente fármacos anticancerosos personalizados (véase fig. 2). La fig. 2 es un diagrama de flujo esquemático de la tecnología de la presente invención para analizar la correlación entre los datos de información genética del cáncer, los datos de información clínica de un paciente y los datos de información de agentes anticancerosos personalizados con el fin de construir un algoritmo y escoger agentes anticancerosos personalizados utilizando el algoritmo construido. Tal como se muestra en la fig. 2, el análisis de la correlación entre los datos de información genética del cáncer, los datos de información clínica de un paciente y los datos de información de los agentes anticancerosos personalizados permite construir un algoritmo capaz de predecir la correlación entre estos datos. El algoritmo construido se puede usar para elegir agentes anticancerosos personalizados a partir de los datos de la información genética del cáncer y los datos de la información clínica de los pacientes, sin tener que realizar experimentos adicionales in vivo e in vitro.
Preferiblemente, el algoritmo para seleccionar agentes anticancerosos personalizados a partir de datos de información genética y de datos de información clínica se puede construir mediante las siguientes etapas: (a) seleccionar posibles agentes anticancerosos a partir de los datos de información genética del cáncer y de los datos de información clínica de un paciente; (b) tratar células cancerosas del paciente con los posibles agentes anticancerosos seleccionados, y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que muestren actividad anticancerosa, entre los posibles agentes anticancerosos tratados; (c) tratar un modelo animal de xenoinjerto que contenga células cancerosas del paciente con un agente anticanceroso propuesto perteneciente al grupo candidato determinado, para comprobar el efecto de los agentes anticancerosos y seleccionar así agentes anticancerosos individualizados; (d) acumular los datos de la información genética del cáncer, los datos de la información clínica del paciente y los datos de los agentes anticancerosos personalizados cribados basándose en ellos; y (e) analizar la correlación entre los datos acumulados de información genética, información clínica y agentes anticancerosos personalizados. Aquí, las etapas (a) hasta (c) son como las descritas anteriormente. Además, como se ha descrito anteriormente, el algoritmo puede actualizarse con la adición de datos, aumentando así la tasa de éxito del cribado de agentes anticancerosos personalizados.
Por otra parte se puede construir un sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados usando el algoritmo descrito anteriormente. Por ejemplo, el sistema de cribado agentes anticancerosos personalizados comprende las etapas de: (a) acumular los datos de información genética del cáncer, los datos de información clínica de un paciente y los datos de información de la respuesta a los agentes anticancerosos; (b) analizar la correlación entre los datos acumulados, construyendo un algoritmo de selección de agentes anticancerosos personalizados a partir de los datos; y (c) seleccionar agentes anticancerosos personalizados a partir de los datos de información genética y de los datos de información clínica de un paciente, usando el algoritmo construido. Aquí, la etapa (a) se realiza en las siguientes etapas: elegir posibles agentes anticancerosos a partir de los datos de información genética del cáncer y los datos de información clínica de un paciente; tratar las células cancerosas del paciente con los posibles agentes anticancerosos escogidos y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que muestren actividad anticancerosa, entre los posibles agentes anticancerosos tratados; tratar un modelo animal de xenoinjerto que tenga un contenido de células cancerosas del paciente con un agente anticanceroso propuesto perteneciente al grupo candidato definido, con el fin de comprobar el efecto de los agentes anticancerosos, cribando así agentes anticancerosos personalizados y acumulando los datos de información genética del cáncer, los datos de información clínica del paciente y los datos de agentes anticancerosos personalizados cribados, basándose en ellos. Además el método puede comprender, antes de la etapa (c), una etapa de realizar repetidamente un proceso de aplicación de los resultados del cribado de agentes anticancerosos personalizados de un paciente anterior a la determinación de agentes anticancerosos personalizados para el siguiente paciente, aumentando gradualmente la tasa de éxito de los agentes anticancerosos personalizados y la mejora del algoritmo construido, reflejando el proceso repetido.
En otro aspecto, la presente revelación proporciona un aparato para cribar agentes anticancerosos personalizados. El aparato para cribar agentes anticanceroso personalizados puede comprender: (a) un primer medio para seleccionar posibles agentes anticancerosos adecuados a partir de la información genética del cáncer; (b) un segundo medio para recoger células cancerosas del tejido canceroso de un paciente; (c) un tercer medio para tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos seleccionados y analizar el efecto de los agentes anticancerosos escogidos. El sistema para cribar agentes anticancerosos personalizados también puede comprender: (1) un medio para cultivar células cancerosas de un paciente, provisto de un depósito de medio, un dispensador de células, un intercambiador de medios, un incubador, un agitador y una unidad de descarga de los residuos; y (2) un medio para tratar las células cancerosas cultivadas del paciente con los agentes anticancerosos propuestos, midiendo la actividad anticancerosa de los posibles agentes anticancerosos tratados y eligiendo agentes anticancerosos personalizados que muestren un efecto anticanceroso, de manera que este medio comprende un depósito de posibles agentes anticancerosos, un dispensador de los posibles agentes anticancerosos, un dispositivo de medición de la tasa de supervivencia celular, una unidad de almacenamiento de datos y una unidad de análisis de datos.
La tecnología convencional relacionada con la medicina personalizada para pacientes de cáncertiene el inconveniente de ser muy cara y requerir mucho tiempo. Para superar esta limitación, los presentes inventores han desarrollado un aparato capaz de desarrollar eficazmente medicamentos a medida para pacientes cancerosos mediante la realización rápida y precisa de etapas de medición y comparación de la actividad anticancerosa de varios agentes anticancerosos, utilizando una muestra recogida de un paciente individual. Este aparato ha sido designado como “aparato para cribar agentes anticancerosos personalizados”.
Tal como se usa aquí, la expresión “aparato para cribar agentes anticancerosos personalizados” equivale a “escáner de avatares” y se refiere a un aparato capaz de cribar agentes anticancerosos personalizados con el uso de células cancerosas de un paciente canceroso. Como se ha descrito anteriormente, el aparato comprende: un primer medio para escoger posibles agentes anticancerosos adecuados a partir de la información genética del cáncer; un segundo medio para recoger células cancerosas del tejido canceroso de un paciente, y un tercer medio para tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos seleccionados y analizar el efecto de los agentes anticancerosos propuestos.
El primer medio puede incluir una unidad para almacenar datos, incluida la información de un paciente canceroso y la información de posibles agentes anticancerosos, y un algoritmo de acción para vincular la información del paciente canceroso con la información de los posibles agentes anticancerosos. La información del paciente canceroso puede incluir, entre otras cosas, la información genética del cáncer, la localización del cáncer, los resultados del análisis de los marcadores genéticos específicos del cáncer, la información relacionada con la metástasis, la información de los síntomas del paciente.
El segundo medio puede ser un extractor de células cancerosas configurado para llevar a cabo un proceso de homogeneización física del tejido canceroso de un paciente con cáncer, centrifugando el material homogeneizado para recoger una fracción celular y permitiendo que la fracción celular recogida reaccione con la proteasa, y filtrar y centrifugar el producto de reacción para obtener las células cancerosas. El extractor de células cancerosas puede constar de un homogeneizador de tejidos, una centrífuga, un depósito de proteasa, una unidad de filtración de células, un depósito de medio y una unidad de descarga de residuos, pero no se limita a ellos.
El tercer medio puede ser un sistema HTS (cribado de alto rendimiento) configurado para llevar a cabo un proceso de tratamiento de las células cancerosas obtenidas por el segundo medio con uno o más posibles agentes anticancerosos seleccionados por el primer medio, midiendo la actividad anticancerosa de los agentes anticancerosos propuestos y seleccionando agentes anticancerosos personalizados que tengan actividad anticancerosa. E1HTS puede comprender un depósito de posibles agentes anticancerosos, un dispensador de posibles agentes anticancerosos, un pelador de placas, un lavador, un incubador de placas, un dispositivo de medición de la tasa de supervivencia celular, una unidad de almacenamiento de datos y una unidad de análisis de datos. La unidad de análisis de datos puede comprender una máquina qPCR, un lector de placas, un microscopio confocal, un lector multiplex y similares.
Por otra parte, con el fin de utilizarlo más eficazmente, el aparato de cribado de agentes anticancerosos personalizados puede comprender además un medio de cultivo de células cancerosas configurado para cultivar células cancerosas con aporte de temperatura, tiempo y medio adecuados para el cultivo de células cancerosas. Preferiblemente, el medio de cultivo de células cancerosas puede ser un medio de cultivo con siembra de células cancerosas o un medio de cultivo de células cancerosas en expansión. Con mayor preferencia, el medio de cultivo de células cancerosas puede ser un medio de cultivo con siembra de células cancerosas o un medio de cultivo de células cancerosas en expansión que comprende un depósito de medio, un dispensador de células, un dispensador de medio, un intercambiador de medios, un incubador, un agitador, una unidad de descarga de residuos y similares, pero no se limita a ellos.
Además, con el fin de usarlo más eficazmente, el aparato de cribado de agentes anticancerosos personalizados puede comprender además un medio de criopreservación del cáncer configurado para realizar un proceso de tratamiento de las células cancerosas cultivadas con un agente crioprotector y criopreservar las células cancerosas tratadas. El medio de criopreservación del cáncer puede incluir un congelador, un congelador rápido, un depósito de agente crioprotector, un dispensador de agente crioprotector, un dispositivo de descongelación y similares, pero no se limita a ellos.
Asimismo, el aparato de cribado de agentes anticancerosos personalizados se puede configurar para llevar a cabo automáticamente la extracción de células cancerosas del tejido canceroso recogido de un paciente de cáncer, el cultivo de siembra de las células cancerosas extraídas, el cultivo de expansión de las células cancerosas sembradas, la crioconservación de las células cultivadas, el tratamiento de las células cancerosas cultivadas en expansión con los posibles agentes anticancerosos y el análisis del efecto de los agentes anticancerosos propuestos.
En una forma de ejecución, el aparato de cribado de agentes anticancerosos personalizados puede comprender: un extractor de células cancerosas configurado para obtener células cancerosas individuales a partir de tejido canceroso recogido de un paciente con cáncer; un medio de cultivo de siembra de células cancerosas configurado para cultivar las células cancerosas individuales obtenidas; un medio de cultivo de expansión de las células cancerosas configurado para cultivar en expansión las células cancerosas sembradas; una unidad de almacenamiento de datos que incluye la información del paciente canceroso y la información de los agentes anticancerosos propuestos; una base de datos que incluye un algoritmo de acción que vincula la información del paciente canceroso con la información de los agentes anticancerosos propuestos; un sistema HTS configurado para tratar las células cancerosas cultivadas en expansión con posibles agentes anticancerosos seleccionados de la base de datos y analizar el efecto de los posibles agentes anticancerosos, y una unidad de criopreservación de las células (véase la figura 3). La fig. 3 es un diagrama de flujo esquemático que muestra la tecnología de cribado de agentes anticancerosos personalizados utilizando el aparato de cribado de agentes anticancerosos personalizados. Como puede verse en la fig. 3, la extracción de células cancerosas de tejido canceroso procedente de un paciente (disociación celular), el cultivo con siembra de las células cancerosas extraídas, el cultivo en expansión de las células cancerosas cultivadas con siembra y el análisis (HTS) de los efectos de los agentes cancerosos propuestos, seleccionados de una base de datos mediante el uso de las células cancerosas cultivadas en expansión, se realiza secuencialmente, y las células cancerosas cultivadas se pueden criopreservar.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un método para cribar agentes anticancerosos personalizados, que comprende las siguientes etapas:
(a) seleccionar posibles agentes anticancerosos basándose en la información clínica y genética de un paciente con cáncer;
(b) tratar in vitro células cancerosas obtenidas de un paciente con posibles agentes anticancerosos, medir la actividad anticancerosa de los posibles agentes anticancerosos tratados y elegir un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que tengan actividad anticancerosa in vitro, entre los agentes anticancerosos propuestos; y (c) tratar un modelo de roedor inmunodeficiente que contenga células cancerosas del paciente con el grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados elegido en la etapa (b) para comprobar in vivo el efecto anticanceroso del grupo elegido,
realizando las etapas (a) y (b) con un aparato de escáner de avatares que comprende un primer medio para seleccionar posibles agentes anticancerosos adecuados a partir de la información genética del cáncer, un segundo medio para recoger células cancerosas de un tejido canceroso del paciente, y un tercer medio para tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos seleccionados y analizar el efecto de los agentes anticancerosos propuestos, donde el aparato escáner de avatares incluye un sistema de cultivo, un depósito de posibles agentes anticancerosos, un dispensador de posibles agentes anticancerosos, un dispositivo de medición de la tasa de supervivencia celular, una unidad de almacenamiento de datos y una unidad de análisis de datos,
donde el sistema de cultivo incluye un depósito de medio, un dispensador de células, un intercambiador de medios, un incubador, un agitador y una unidad de descarga de residuos.
2. El método de la reivindicación 1, en el cual los posibles agentes anticancerosos en la etapa (b) se seleccionan basándose en la información genética del cáncer.
3. El método de la reivindicación 2, en el cual la información genética del cáncer es al menos una información seleccionada entre los resultados del análisis de un SNP específico del cáncer, un haplotipo específico del cáncer, una mutación específica del cáncer.
4. El método de la reivindicación 1, en el cual las células cancerosas de la etapa (b) se obtienen mediante las siguientes etapas: (a) homogeneizar el tejido canceroso aislado del paciente canceroso y recoger una fracción celular del tejido homogeneizado, y (b) permitir que la fracción celular recogida reaccione con la proteasa, y filtrar y centrifugar el producto de reacción.
5. El método de la reivindicación 1, en el cual las células cancerosas de la etapa (b) son células cancerosas individuales obtenidas de tejido canceroso aislado del paciente de cáncer.
6. El método de la reivindicación 1, en el cual las células cancerosas de la etapa (b) se obtienen cultivando células cancerosas individuales obtenidas de tejido canceroso aislado del paciente de cáncer.
7. El método de la reivindicación 1, en el cual el sistema de cultivo incluye un medio para cultivar células cancerosas sembradas o un medio para cultivar células cancerosas en expansión.
8. El método de la reivindicación 1, en el cual la etapa (b) se realiza tratando las células cancerosas del paciente con los posibles agentes anticancerosos, examinando si cada uno de los posibles agentes anticancerosos tratados muestra actividad anticancerosa y eligiendo un grupo de posibles agentes anticancerosos personalizados que tenga actividad anticancerosa, entre los agentes anticancerosos candidatos.
9. El método de la reivindicación 1, en el cual el roedor inmunodeficiente se consigue trasplantando las células cancerosas del paciente a un roedor.
10. El método de la reivindicación 9, en el cual el roedor inmunodeficiente es un ratón inmunodeficiente.
11. El método de la reivindicación 10, en el cual el ratón inmunodeficiente incluye un ratón desnudo, un ratón NOD (diabético no obeso), un ratón SCID (inmunodeficiencia combinada grave), un ratón NOD-SCID o un ratón NOG (NOD/ SCID Il2rg-/-).
12. El método de la reivindicación 1, que además comprende, antes de la etapa (b) de tratar las células cancerosas con los posibles agentes anticancerosos, una etapa de criopreservación de una porción de las células cancerosas.
13. El método de la reivindicación 1, en el cual el cáncer es un cáncer sólido.
14. El método de la reivindicación 13, en el cual el cáncer se selecciona del grupo integrado por cáncer de hígado, glioblastoma, cáncer de ovario, cáncer colorrectal, cáncer de cabeza y cuello, cáncer de vejiga, hipernefroma, cáncer de estómago, cáncer de mama, cáncer metastásico, cáncer de páncreas y cáncer de pulmón.
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