Terapias alternativas contra el cáncer basadas en la aplicación de campos eléctricos

El cáncer es la segunda causa de muerte por enfermedad en el mundo y su incidencia sigue creciendo con el aumento de la contaminación y del envejecimiento del promedio poblacional. La Argentina no es la excepción, como lo muestran las estadísticas del Ministerio de Salud (Estadísticas Vitales de 2002 a 2006). Además de un problema médico, el cáncer es un problema económico: el impacto en la economía es enorme y la tendencia actual en los países centrales es invertir recursos en investigación, prevención y tratamiento precoz de la enfermedad, ya que el tratamiento de estadios avanzados resulta, a nivel poblacional, una carga econó- mica excesiva y potencialmente inabordable aun por los países con mayores recursos.Fil: Marshall, Guillermo Ricardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Suárez, Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

OpenEP: an open-source simulator for electroporation-based tumor treatments

Electroporation (EP), the increase of cell membrane permeability due to the application of electric pulses, is a universal phenomenon with a broad range of applications. In medicine, some of the foremost EP-based tumor treatments are electrochemotherapy (ECT), irreversible electroporation, and gene electrotransfer (GET). The electroporation phenomenon is explained as the formation of cell membrane pores when a transmembrane cell voltage reaches a threshold value. Predicting the outcome of an EP-based tumor treatment consists of finding the electric field distribution with an electric threshold value covering the tumor (electroporated tissue). Threshold and electroporated tissue are also a function of the number of pulses, constituting a complex phenomenon requiring mathematical modeling. We present OpenEP, an open-source specific purpose simulator for EP-based tumor treatments, modeling among other variables, threshold, and electroporated tissue variations in time. Distributed under a free/libre user license, OpenEP allows the customization of tissue type; electrode geometry and material; pulse type, intensity, length, and frequency. OpenEP facilitates the prediction of an optimal EP-based protocol, such as ECT or GET, defined as the critical pulse dosage yielding maximum electroporated tissue with minimal damage. OpenEP displays a highly efficient shared memory implementation by taking advantage of parallel resources; this permits a rapid prediction of optimal EP-based treatment efficiency by pulse number tuning.Fil: Marino, Matias Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Luján, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Mocskos, Esteban Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Microenvironmental influence on microtumour infiltration patterns: 3D-mathematical modelling supported by: In vitro studies

Mathematical modelling approaches have become increasingly abundant in cancer research. Tumour infiltration extent and its spatial organization depend both on the tumour type and stage and on the bio-physicochemical characteristics of the microenvironment. This sets a complex scenario that often requires a multidisciplinary and individually adjusted approach. The ultimate goal of this work is to present an experimental/numerical combined method for the development of a three-dimensional mathematical model with the ability to reproduce the growth and infiltration patterns of a given avascular microtumour in response to different microenvironmental conditions. The model is based on a diffusion-convection reaction equation that considers logistic proliferation, volumetric growth, a rim of proliferative cells at the tumour surface, and invasion with diffusive and convective components. The parameter values of the model were fitted to experimental results while radial velocity and diffusion coefficients were made spatially variable in a case-specific way through the introduction of a shape function and a diffusion-limited-aggregation (DLA)-derived fractal matrix, respectively, according to the infiltration pattern observed. The in vitro model consists of multicellular tumour spheroids (MTSs) of an epithelial mammary tumour cell line (LM3) immersed in a collagen I gel matrix with a standard culture medium ("naive" matrix) or a conditioned medium from adipocytes or preadipocytes ("conditioned" matrix). It was experimentally determined that both adipocyte and preadipocyte conditioned media had the ability to change the MTS infiltration pattern from collective and laminar to an individual and atomized one. Numerical simulations were able to adequately reproduce qualitatively and quantitatively both kinds of infiltration patterns, which were determined by area quantification, analysis of fractal dimensions and lacunarity, and Bland-Altman analysis. These results suggest that the combined approach presented here could be established as a new framework with interesting potential applications at both the basic and clinical levels in the oncology area.Fil: Luján, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Soto, Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Rosito, María Sol. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Soba, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Guerra, Liliana Noemi. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Calvo, Juan Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Suárez, Cecilia Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Electrochemotherapy in treatment of canine oral malignant melanoma and factors influencing treatment outcome

Oral malignant melanoma is the most common, but aggressive oral cancer in dogs with poor prognosis. Electrochemotherapy (ECT) has therapeutic potential in such tumors as effective local treatment. Therefore, the aim of this prospective clinical study was to evaluate treatment effectiveness of ECT in as first line treatment for canine oral malignant melanoma, and search for factors influencing treatment outcome. Sixty-seven canines with primary oral malignant melanoma, non-candidates for first-line therapy, were enrolled. All dogs received ECT and follow-up exams for the span of two years. Based on RECIST criteria, the objective response rate was 100%, 89.5%, 57.7%, and 36.4%, in stage I, II, III and IV, respectively. Only patients in stage I, II and III with partial or complete response improved their quality of life. The median time to progression was 11, 7, 4 and 4 months, and median survival time after the treatment was 16.5, 9.0, 7.5 and 4.5 months, for patients in stage I, II, III and IV, respectively. Significantly better was local response in stage I and II disease (p = 0.0013), without the bone involvement (p = 0.043) Electrochemotherapy is effective local treatment of oral canine malignant melanoma when no alternative treatment is available. Better response is expected in stage I and II patients with tumors without bone involvement.Fil: Tellado, Matías Nicolás. No especifíca;Fil: Maglietti, Felipe Horacio. Hospital Italiano; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Michinski, Sebastián Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Signori, Emanuela. Centre National de la Recherche Scientifique; Franci

Canine Oral Eosinophilic Granuloma Treated with Electrochemotherapy

A case of a canine oral eosinophilic granuloma in a 14-year-old female crossbred is described. The dog was presented with a history of ptyalism, halitosis, local pain, decreased appetite, and blood staining noted on food and water bowls. Clinical, hematologic, and biochemical examinations, abdominal ultrasonography, and 3-view chest radiographs were performed, and no metastases were found. Histopathologic examination of two 6 mm punch biopsies from the oral lesion revealed the presence of eosinophilic granulomatous lesions in the submucosa. After treatment with corticosteroids and wide spectrum antibiotics no significant changes in clinical signs and lesion size were observed. Electrochemotherapy (ECT), a novel tumor treatment routinely used for cutaneous and subcutaneous tumors in human patients in the European Union since 2006, was used to treat the eosinophilic granuloma. The procedure was performed under general anesthesia, followed by intravenous administration of bleomycin. Six weeks after treatment a complete response with disappearance of the mass and improvement of clinical signs were observed.Fil: Tellado, Matías Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Michinski, Sebastián Diego. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olaiz, Nahuel Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Maglietti, Felipe Horacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

In silico generation of tumor invasion patterns

There is much bibliography about mathematical models of tumor growth based on reaction-diffusion equations that describe during the time the proliferation and invasion of tumor cells into peripheric host tissue. In a previous work we have developed a model of this kind that describe a glioma growth inside the human brain (Suárez et al 2012). Here we present a derived of this model applied to the growth and invasion of multicellular spheroids of the LM3 cell line immersed in a collagen I matrix, an in vitro model of a microtumor in avascular stage (preangiogenic). It is known that invasion patterns in this model depend on the cell line used as well as on the physical characteristics and chemical components of the surrounding matrix. The mathematical model initiates from a unique tumor cell that proliferates (monoclonal tumor origin) and then considers two stages: an initial benign stage with only proliferation and a later malign stage where invasion starts. The reaction term of the equation considers a logistic cell proliferation and the diffusion term, based on the Fick's law, simulates the volumetric growth of the spheroid as well as the invasion of tumor cells in host tissue. There is also a third term of radial invasion derived from a source of cells located in the spheroid surface. Parameter ranges related to invasion patterns and morphology were obtained from the analysis of experimental images of spheroid invasion. When the model were breed with these ranges, it was able of generate aleatory invasion patterns similar to the experimentally observed. This kind of experimental-numerical interaction has a wide application potential at the moment of predicting the clinical behaviour of a tumor in a patient-specific way in base on biopsy tissue obtained from a given patient.Fil: Luján, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Soba, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Visacovsky, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Computación; ArgentinaFil: Guerra, Liliana Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Suárez, Cecilia Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaVI Argentinian Conference of Bioinformatics and Computational BiologyArgentinaUniversidad Nacional del Su

Modelado matemático de un patrón de invasión tumoral a través de ecuaciones de reacción-difusión y fractales DLA (diffusion limited aggregation)

Siendo el cáncer una enfermedad altamente compleja, es necesario que su estudio se encuadre dentro de la biología de sistemas. En el caso del tumor mamario, ha sido ampliamente establecida la importancia del estroma, y específicamente del adipocito, como uno de los principales reguladores de la progresión tumoral. Recientemente hemos presentado un modelo matemático basado en una ecuaciónde reacción-difusión-convección que logra describir y predecir el crecimiento e infiltración de esferoides multicelulares de una línea tumoral epitelial mamaria inmersos en un gel tridimensional de colágeno I (modelo in vitro de un microtumor de estadio avascular infiltrando una matriz hospedadora). En el presente trabajo se presenta una derivación de ese modelo que logra describir en este caso un patrón de diferente al anterior resultante de la incorporación de medio condicionado proveniente de adipocitos al microambiente tumoral de los esferoides. El modelo describe la zona de infiltración tumoral a través de un término de proliferación celular, una fuente de células en la superficie delesferoide y un componente difusivo de la invasión. La descripción del tipo de invasión en este caso se logra incorporando una difusión espacialmente variable dependiente de una matriz fractal generada por una variante del método de DLA (diffusion limited aggregation). Los valores de los principales parámetrosdel modelo se estiman a partir de datos experimentales. Las simulaciones obtenidas se ajustan cualitativa y semicuantitativamente a los resultados in vitro, según muestran los análisis de fractalidad realizados por los métodos de boxcounting y lagunaridad. La potencialidad de esta interacción teórico-experimental es muy amplia para estudiar las relaciones entre un tumor y su microambitente circundante.Fil: Luján, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Soto, Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Rosito, María S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soba, Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Guerra, Liliana Noemi. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Luján; ArgentinaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Suárez, Cecilia Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Electroporation as the immunotherapy strategy for cancer in veterinary medicine: state of the art in Latin America

Electroporation is a technology that increases cell membrane permeability by the application of electric pulses. Electrochemotherapy (ECT), the best-known application of electroporation, is a very effective local treatment for tumors of any histology in human and veterinary medicine. It induces a local yet robust immune response that is responsible for its high effectiveness. Gene electrotransfer (GET), used in research to produce a systemic immune response against cancer, is another electroporation-based treatment that is very appealing for its effectiveness, low cost, and simplicity. In this review, we present the immune effect of electroporation-based treatments and analyze the results of the vast majority of the published papers related to immune response enhancement by gene electrotransfer in companion animals with spontaneous tumors. In addition, we present a brief history of the initial steps and the state of the art of the electroporation-based treatments in Latin America. They have the potential to become an essential form of immunotherapy in the region. This review gives insight into the subject and helps to choose promising research lines for future work; it also helps to select the adequate treatment parameters for performing a successful application of this technology.Fil: Maglietti, Felipe Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Tellado, Matías. Clínica Vetoncologia; ArgentinaFil: De Robertis, Mariangela. Consiglio Nazionale delle Ricerche; Italia. Università degli Studi di Bari; ItaliaFil: Michinski, Sebastián Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; ArgentinaFil: Fernández, Juan. Clínica Vetoncologia; ArgentinaFil: Signori, Emanuela. Consiglio Nazionale Delle Ricerche. Departimento Di Medicina. Instituto Di Farmacología Traslazionale; ItaliaFil: Marshall, Guillermo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin

Taxonomy based on science is necessary for global conservation

Peer reviewe

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements