21 Agosto 2026
Dois investigadores, atualmente na Fundação Champalimaud, contribuíram para uma iniciativa internacional de referência que criou e caracterizou a maior coleção de modelos 3D de cancro derivados de doentes até à data. Este recurso disponibiliza à comunidade científica uma nova ferramenta para estudar como as células cancerígenas crescem, sobrevivem e respondem aos tratamentos.
Jose Espejo Valle-Inclán, anteriormente no European Molecular Biology Laboratory do European Bioinformatics Institute, em Cambridge, no Reino Unido, é atualmente Líder de Grupo no Würth Research Centre of Hope for Pancreatic Cancer situado no Botton-Champalimaud Pancreatic Cancer Centre da Fundação Champalimaud. Vincenzo Corbo é Professor Associado no Department of Engineering for Innovation Medicine e no ARC-Net Research Centre da University of Verona, em Itália, e Investigador Associado também no Würth Research Centre of Hope for Pancreatic Cancer. Ambos contribuíram para dois dos três artigos publicados recentemente na revista Nature, que descrevem o desenvolvimento e a caracterização de uma grande coleção de modelos tumorais de nova geração.
Os três estudos são o resultado de um grande esforço internacional que envolveu centenas de investigadores na Europa e nos Estados Unidos. Em conjunto, reúnem centenas de modelos tridimensionais (3D) de cancro derivados de doentes, conhecidos como organóides, e utilizam-nos para investigar as características moleculares que permitem às células cancerígenas crescer e sobreviver.
Como explica Espejo Valle-Inclán: “Após 10 anos, as contribuições de 2.780 doentes e o trabalho de mais de 300 cientistas, anunciamos os resultados da Human Cancer Models Initiative (HCMI), que inclui a disponibilização de 665 organóides e outros modelos de nova geração.”
Porque estão os investigadores a utilizar organóides?
Durante décadas, a investigação em cancro utilizava essencialmente linhas celulares bidimensionais (2D), nas quais as células cancerígenas crescem no laboratório formando uma camada plana. Estes modelos foram fundamentais para compreender como o cancro se desenvolve e se comporta e continuam a ser ferramentas de investigação importantes. No entanto, não reproduzem totalmente a complexidade e diversidade dos tumores observados nos doentes que, ao longo do tempo, podem adaptar-se às condições laboratoriais.
Para ultrapassar algumas destas limitações, os investigadores têm recorrido cada vez mais a modelos avançados, incluindo os organóides.
Os organóides são estruturas 3D cultivadas em laboratório a partir de células estaminais ou de tecido derivado de doentes, que reproduzem algumas das principais características de órgãos ou tumores. Como preservam muitas das características estruturais, genéticas e biológicas do tecido de origem, os organóides podem fornecer um modelo mais representativo para estudar como o cancro se desenvolve e responde aos tratamentos.
Construir um recurso para a investigação em cancro
Os estudos que envolveram Espejo Valle-Inclán e Corbo reuniram modelos organóides de vários tipos de cancro, incluindo o cancro colorretal, do esófago, do pâncreas, do estômago, dos ovários, do cérebro, da mama e da próstata.
Instituições de investigação e hospitais trabalharam em conjunto para gerar centenas de modelos a partir de amostras tumorais doadas por doentes. Os investigadores compararam depois os organóides com os tumores originais, analisando o seu ADN e os padrões de atividade genética para avaliar até que ponto os modelos desenvolvidos em laboratório reproduziam as características dos tumores de origem.
Os resultados mostraram que os modelos preservaram muitas das características genéticas e moleculares importantes dos tumores originais, apoiando a sua utilização como modelos representativos para a investigação em cancro.
Os investigadores utilizaram depois várias técnicas, incluindo sequenciação do genoma, sequenciação do RNA e rastreio usando CRISPR, para investigar os genes dos quais as células cancerígenas dependem para crescer e sobreviver. Este trabalho revelou milhares de dependências genéticas, incluindo vulnerabilidades partilhadas por diferentes tipos de cancro, bem como outras associadas a tipos específicos de tumores ou a determinadas características genéticas.
Ao combinar estes resultados com informação clínica e genómica, os investigadores conseguiram associar as características moleculares dos tumores aos genes e processos biológicos de que dependem. Estas descobertas fornecem novos conhecimentos sobre os mecanismos que impulsionam diferentes tipos de cancro e podem ajudar a identificar potenciais alvos para futuras terapias.
Os modelos podem também ser utilizados para estudar a forma como os cancros evoluem ao longo do tempo. Em alguns casos, os investigadores geraram modelos a partir do mesmo doente antes e depois do tratamento, permitindo investigar como os tumores desenvolvem resistência às terapias e identificar vulnerabilidades que podem surgir à medida que o cancro se adapta.
Espejo Valle-Inclán e Corbo contribuíram para a HCMI com conhecimentos essenciais nas áreas da bioinformática, geração de organóides e biobancos.
Espejo Valle-Inclán teve um papel central no desenvolvimento dos pipelines bioinformáticos e na análise dos dados do biobanco de organóides do Sanger Institute e dos estudos de referência da HCMI. O seu trabalho centrou-se na análise de dados de sequenciação do genoma completo, permitindo mapear o manual de instruções completo do ADN dos tumores. Este trabalho incluiu a análise de alterações específicas no ADN, como erros na sua sequência, perdas ou adições de segmentos do código genético e padrões gerais de atividade mutacional, de forma a confirmar a fidelidade genómica dos organóides em relação aos tumores dos doentes dos quais tiveram origem.
Vincenzo Corbo foi, juntamente com Aldo Scarpa, co-Investigador Principal do subcentro italiano do Cancer Model Development Center, financiado pelo NCI e participante na HCMI. A equipa, sediada no ARC-Net Research Centre da University of Verona, teve como objetivo estabelecer modelos de cancro derivados de doentes a partir de tumores removidos cirurgicamente, com especial foco nos cancros do pâncreas e colorretal. A estreita integração entre a anatomia patológica, o processamento de tecidos e metodologias avançadas de cultura celular permitiu gerar modelos robustos e expansíveis, adequados para caracterização molecular, armazenamento a longo prazo e distribuição. A equipa de Verona acabou por gerar e distribuir mais de 70 modelos para a HCMI, contribuindo para a criação de uma coleção viva que pode ser partilhada e estudada por investigadores de todo o mundo.
Para Espejo Valle-Inclán, “este recurso pode ajudar os cientistas a definir prioridades entre novas hipóteses terapêuticas para cancros para os quais são necessários tratamentos mais eficazes. Em vez de substituir as tradicionais linhas celulares 2D, o biobanco de organóides complementa-as, ajudando os investigadores a responder a questões para as quais os modelos existentes são menos informativos. Ao ligar modelos derivados de doentes a dados clínicos e genéticos, esta plataforma pode ajudar a aproximar dos doentes as descobertas feitas no laboratório.”
Para Corbo, a verdadeira conquista da HCMI não foi apenas gerar modelos derivados de doentes, mas demonstrar que estes modelos conseguem preservar características fundamentais dos tumores de origem, ao mesmo tempo que podem ser expandidos, submetidos a controlo de qualidade e partilhados com a comunidade científica. “Em Verona, a nossa equipa contribuiu com mais de 70 modelos de cancro pancreático e colorretal. Ainda me lembro das primeiras amostras que saíram do nosso laboratório com destino aos repositórios da HCMI: depois de anos de trabalho nos bastidores, foi nesse momento que a ambição do projeto se tornou concreta. Ver investigadores de todo o mundo a utilizar agora estes modelos para responder a questões que não poderíamos ter antecipado no início é a validação máxima deste esforço”, afirmou.
Aplicar estas abordagens ao cancro do pâncreas
No Würth Research Centre of Hope for Pancreatic Cancer do Botton-Champalimaud Pancreatic Cancer Centre, Espejo Valle-Inclán e Corbo estão agora a desenvolver o trabalho iniciado por estes estudos globais para combater o adenocarcinoma ductal do pâncreas, uma das formas de cancro mais letal e resistente aos tratamentos.
Enquanto os artigos publicados na Nature estabelecem uma referência global para vários sistemas de órgãos, o Würth Research Centre of Hope for Pancreatic Cancer está a alargar esta abordagem através da criação de um biobanco vivo de cancro do pâncreas, muito bem caracterizado, com particular foco em doença avançada, que continua sub-representada nas atuais coleções de modelos. Ao combinar a geração de organóides 3D derivados de doentes, a caracterização do genoma completo em alta resolução, a análise de células únicas e o rastreio funcional, a equipa pretende captar todo o espectro da heterogeneidade interindividual e intraindividual no cancro do pâncreas e criar um recurso para investigar a evolução dos tumores, a resposta aos tratamentos e a resistência terapêutica.
“Embora o nosso trabalho atual na Fundação Champalimaud assente nestes conjuntos de dados publicados, este marco internacional constitui um verdadeiro modelo operacional para o nosso trabalho futuro. No Würth Research Centre of Hope for Pancreatic Cancer, estamos a estabelecer uma plataforma de vanguarda de organóides de cancro do pâncreas. Ao aplicar estas mesmas abordagens de análise multi-ómica e rastreio funcional à nossa população local de doentes, esperamos transformar estas estruturas globais de investigação em avanços terapêuticos concretos para os doentes com cancro do pâncreas”, afirma Espejo Valle-Inclán.
Um recurso para a comunidade científica
O valor da HCMI não reside apenas no número de modelos gerados, mas também na profundidade da sua caracterização e na riqueza dos dados genómicos e funcionais associados. A disponibilização destes recursos à comunidade científica pode ajudar os investigadores a estudar a biologia do cancro, identificar potenciais alvos terapêuticos e compreender porque é que alguns tumores respondem aos tratamentos enquanto outros desenvolvem resistência.
Os dados gerados através destes estudos estão disponíveis publicamente através do DepMap e do CellModelPassports. Os modelos de organóides estão também a ser disponibilizados aos investigadores através de repositórios, nomeadamente a área de Life Science da Merck KGaA, Darmstadt, Alemanha, e a American Type Culture Collection (ATCC).
Artigos científicos
A tumour-derived organoid biobank maps cancer gene dependencies – inclui Jose Espejo Valle-Inclán
A compendium of next-generation patient-derived models for diverse cancers – inclui Vincenzo Corbo and Jose Espejo Valle-Inclán
A dependency map enhanced with next-generation 3D cancer models
