Development of 3D cancer models to obtain mechanistic insights into disease progression

El càncer és una malaltia dinàmica durant la qual les cèl·lules proliferen, es diferencien i migren accedint a programes genètics i epigenètics reminiscents de l’embriogènesis. Aquest procés està dirigit per la comunicació bidireccional entre les cèl·lules cancerígenes i el microambient tumoral que està format per una matriu extracel·lular (ECM) tridimensional (3D) i cèl·lules de l’estroma, incloent fibroblasts, cèl·lules del sistema immune i del sistema vascular. Moltes biomolècules i enzims (ex. citoquines, factors de creixement i proteases) són contínuament secretades per les cèl·lules cancerígenes i de l’estroma, influenciant-se entre elles i modificant l’estructura i composició de l’ECM. Aquests canvis ambientals provoquen plasticitat i heterogeneïtat cel·lular. En el camp d’enginyeria de teixits, els investigadors intenten deconstruir el microambient tumoral en models cel·lulars 3D més simples i predictius que permetin analitzar el paper de senyals químics, mecànics i/o físics en la progressió de la malaltia. L’etapa més crítica de la progressió tumoral és la invasió i metàstasis, la qual provoca aproximadament el 90% de morts de càncer. Durant la present tesis, es van desenvolupar models 3D per recapitular la transició des d’un microambient 2D a un 3D que experimenten les cèl•lules cancerígenes quan s’escapen de la monocapa epitelial i envaeixen el teixit connectiu mesenquimal. Els experiments van demostrar que els cultius 3D van ser capaços de trencar l’organització epitelial, induint diferents fenotips tipus-mesenquimal dependent de la composició i rigidesa de la matriu. Per tant, les cèl·lules mostraven capacitat per adaptar-se a entorns canviants. A més, els cultius 3D provocaven la disminució de l’expressió de l’E-cadherina, suggerint la dissociació de les adhesions epitelials cèl·lula-cèl·lula i la conseqüent activació dels primers estadis de la transició epitelial-mesenquimal. Aquest patró d’expressió estava molt influenciat per la presencia i concentració dels motius d’unió de la ECM. Els mecanismes de regulació d’E-cadherina es van caracteritzar a nivell epigenètic i transcripcional. Els cultius 3D també poden contribuir al descobriment i avaluació terapèutica de nous tractaments anti-cancerígens. Part d’aquesta tesis es va focalitzar en investigar la teràpia fotodinàmica. En concret, els cultius 3D van emergir com valuoses plataformes per processos de cribratge de fotosensibilitzadors ja que van aconseguir recrear els gradients moleculars del fàrmac i l’oxigen. Aquestes condicions van crear un microambient protector per les cèl·lules localitzades en la part interior central del cultiu, causant una baixa eficàcia terapèutica i, per tant, mimetitzant les limitacions actuals de la pràctica clínica. En una altra part de la tesis, es va estudiar l’activitat de fàrmacs anti-cancerígens dirigits a inhibir determinats receptors de tirosina quinases. Els resultats van evidenciar que les cèl·lules desenvolupaven diferents estratègies de supervivència per escapar-se o evadir de l’efecte dels fàrmacs depenent de la composició de la matriu. Es va formular la hipòtesis que la ECM podia proporcionar a les cèl·lules accés a una gran i redundant xarxa de cascades de senyalització que complementaven l’activitat dels receptors bloquejats. Per tant, les cèl·lules cancerígenes presentaven un comportament adaptatiu sostingut gràcies al dinàmic i complex microambient tumoral. Aquesta sèrie de descobriments reforçava la necessitat de desenvolupar cultius 3D per estudiar els mecanismes de resistència dels fàrmacs.El cáncer es una enfermedad dinámica en la cual las células proliferan, se diferencian y migran accediendo a programas genéticos y epigenéticos reminiscentes de la embriogénesis. Este proceso está dirigido por la comunicación bidireccional entre las células cancerígenas y el microambiente tumoral que está formado por una matriz extracelular (ECM) tridimensional (3D) y células del estroma, incluyendo fibroblastos, células del sistema inmune y células del sistema vascular. Muchas biomoléculas y enzimas (ej. citoquinas, factores de crecimiento y proteasas) son continuamente secretadas por las células cancerígenas y del estroma, influenciándose entre ellas y modificando la estructura y composición de la ECM. Esta serie de cambios ambientales provocan plasticidad y heterogeneidad celular durante el cáncer. En el campo de la ingeniería de tejidos, los investigadores intentan deconstruir el complejo microambiente tumoral en modelos celulares 3D más simples y predictivos con el objetivo de analizar el papel específico de señales químicas, mecánicas y/o físicas en la progresión de la enfermedad. La etapa más crítica de la progresión tumoral es la invasión y metástasis, la cual provoca aproximadamente el 90% de muertes. Durante la presente tesis, se desarrollaron modelos 3D para recapitular la transición desde un microambiente 2D a uno 3D que experimentan las células cancerígenas cuando se escapan de la monocapa epitelial e invaden el tejido conectivo mesenquimal. Los experimentos demostraron que los cultivos 3D eran capaces de romper la organización epitelial, induciendo diferentes fenotipos tipo-mesenquimales dependiendo de la composición y rigidez de la matriz. Por lo tanto, las células mostraban capacidad para adaptarse a entornos cambiantes. Los cultivos 3D provocaban la disminución de la expresión de la E-cadherina, sugiriendo la disociación de las adhesiones epiteliales célula-célula y la activación de los primeros estadios de la transición epitelial-mesenquimal. Este patrón de expresión estaba influenciado por la presencia y concentración de motivos de unión de la ECM. Los mecanismos de regulación de E-cadherina se caracterizaron a nivel epigenético y transcripcional. Los cultivos 3D también pueden contribuir al descubrimiento y evaluación terapéutica de nuevos tratamientos. Parte de esta tesis se focalizó en investigar la terapia fotodinámica. Los cultivos 3D emergieron como valiosas plataformas en procesos de cribado de fotosensibilizadores ya que pudieron recrear los gradientes moleculares de fármaco y el oxígeno. Estas condiciones crearon un microambiente protector para las células localizadas en la parte interior central del cultivo, causando una baja eficacia terapéutica y, por lo tanto, mimetizando las limitaciones actuales de la práctica clínica. En otra parte de la tesis, se estudió la actividad de fármacos anticancerígenos dirigidos a inhibir determinados receptores de tirosina quinasas. Los resultados evidenciaron que las células desarrollaron distintas estrategias de supervivencia para escaparse o evadir el efecto de los fármacos dependiendo de la composición de la matriz. Se formuló la hipótesis que la ECM podía proporcionar a las células acceso a una gran y redundante red de cascadas de señalización que complementan la actividad de los receptores bloqueados. Por lo tanto, las células cancerígenas presentaron un comportamiento adaptativo sostenido gracias al dinámico y complejo microambiente tumoral. Estos descubrimientos reforzaban la necesidad de desarrollar cultivos 3D para estudiar los mecanismos de resistencia a los fármacos.  Cancer is a dynamic disease in which cells proliferate, differentiate and migrate by accessing to reminiscent genetic and epigenetic programs of embryogenesis. This process is driven by the crosstalk between cancer cells and tumor microenvironment, which comprises a three-dimensional (3D) extracellular matrix (ECM) and stroma cells including fibroblasts, vasculature and immune system cells. Effector biomolecules and enzymes (e.g. cytokines, growth factors and proteases) are continuously secreted by cancer and stroma cells, influencing each other and modifying the structure and composition of ECM. These environmental changes lead to cell plasticity and heterogeneity during cancer. In tissue engineering field, researchers try to deconstruct this complex tumor microenvironment into simpler and predictable 3D cell models in order to analyze the role of specific chemical, mechanical and/or physical signals in disease progression. The most critical tumor stage is local invasion and metastasis, which accounts for approximately 90% of all cancer deaths. In the present thesis, 3D cell models were developed to recapitulate the transition from a 2D to a 3D milieu that cancer cells experience when they escape from epithelial layer and invade mesenchymal connective tissue. Experiments revealed that 3D cultures compromised epithelial organization, inducing different mesenchymal-like phenotypes depending on composition and stiffness of scaffold. Therefore, cells showed the capacity to adapt to changing microenvironmental conditions. Moreover, 3D cultures induced E-cadherin downregulation, suggesting the disruption of epithelial cell-cell adhesions and the activation of early stages of epithelial to mesenchymal transition. Its expression pattern was influenced by the presence and concentration of ECM binding motifs. E-cadherin regulatory mechanisms were characterized at epigenetic and transcriptional level. 3D cultures can also help in the discovery and therapeutic assessment of cancer medicines. Part of this thesis work was focused in photodynamic therapy research. In particular, 3D cultures emerged as powerful platforms for photosensitizers screening processes since they could recreate molecular gradients for drug and oxygen. These conditions induced the development of a protective microenvironment for cells located in the core of the culture, accounting for the low therapeutic efficacy found in clinical practice. In a different part of the thesis, cancer drugs targeted to inhibit receptor tyrosine kinases activity were studied. Significantly, results evidenced that cells developed different survival strategies to evade or escape from drugs action depending on the composition of scaffold. We hypothesized that ECM could provide cells with access to a large and redundant spectrum of signaling pathways, complementing the activity of the blocked cellular receptors. Therefore, cancer cells presented an adaptive behavior supported by the dynamic and complex tumor microenvironment. These findings reinforced the necessity to develop 3D cultures to study cell resistance mechanism

Childhood abuse in the etiological continuum underlying psychosis from first-episode psychosis to psychotic experiences

GOAL: The present study aimed to examine the prevalence of child abuse across the continuum of psychosis. PATIENTS AND METHODS: The sample consisted of 198 individuals divided in three groups: (1) 48 FEP patients, (2) 77 individuals scoring high in Community Assessment of Psychic Experiences (CAPE), classified as 'High CAPE' group and (3) 73 individuals scoring low, classified as 'Low CAPE' group. Childhood abuse was assessed using self-report instruments. Chi(2) tests and logistic regression models controlling by sex, age and cannabis were used to perform three comparisons: (i) FEP vs. Low CAPE; (ii) FEP vs. High CAPE and (iii) High CAPE vs. Low CAPE. RESULTS: The frequency of individuals exposed to childhood abuse for FEP, High CAPE and Low CAPE groups were 52.1%, 41.6% and 11%, respectively. FEP and High CAPE group presented significantly higher rates of childhood abuse compared to Low CAPE group, however, no significant differences were found between FEP and High CAPE groups regarding the frequency of childhood abuse. CONCLUSION: There is an increasing frequency of childhood abuse from low subclinical psychosis to FEP patients. However, childhood abuse is equally common in FEP and at risk individuals

Psychosis-inducing effects of cannabis are related to both childhood abuse and COMT genotypes.

Evidence suggests that childhood trauma and cannabis use sinergistically impact on psychosis risk, although a non-replication of this environment-environment interaction was recently published. Gene-environment interaction mechanisms may partially account for this discrepancy. The aim of the current study was to test whether the association between childhood abuse, cannabis use and psychotic experiences (PEs) was moderated by the COMT gene. PEs, childhood abuse, cannabis use and COMT Val158Met genotypes were assessed in 533 individuals from the general population. Childhood abuse was shown to have a significant main effect on PEs (B=.08; SE=.04; p=.047). Furthermore, a significant three-way interaction among childhood abuse, cannabis use and the COMT gene was found (B=-.23; SE=.11; p=.006). This indicates that COMT genotypes and cannabis use only influenced PE scores among individuals exposed to childhood abuse. Exposure to childhood abuse and cannabis use increased PE scores in Val carriers. However, in individuals exposed to childhood abuse but who do not use cannabis, PEs increased as a function of the Met allele copies of the COMT gene. Our findings suggest that the psychosis-inducing effects of childhood abuse and cannabis use are moderated by the Val158Met polymorphism of the COMT gene, which supports a gene-environment-environment interaction. Cannabis use after exposure to childhood abuse may have opposite effects on the risk of PEs, depending on the COMT genotypes. Val carriers are vulnerable to the psychosis-inducing effects of cannabis

Emerging tumor spheroids technologies for 3D in vitro cancer modeling

"Article in Press, Available online 31 October 2017" ; "S0163-7258(17)30268-1"Cancer is a leading cause of mortality and morbidity worldwide. Around 90% of deaths are caused by metastasis and just 10% by primary tumor. The advancement of treatment approaches is not at the same rhythm of the disease; making cancer a focal target of biomedical research. To enhance the understanding and promts the therapeutic delivery; concepts of tissue engineering are applied in the development of in vitro models that can bridge between 2D cell culture and animal models, mimicking tissue microenvironment. Tumor spheroid represents highly suitable 3D organoid-like framework elucidiating the intra and inter cellular signaling of cancer, like that formed in physiological niche. However, spheroids are of limited value in studying critical biological phenomenon such as tumor-stroma interactons involving extra cellular matrix or immune system. Therefore, a compelling need of tailoring spheroid technologies with physiologically relevant biomaterials or in silico models, is ever emerging. The diagnostic and prognostic role of spheroids rearrangements within biomaterials or microfluidic channel is indicative of patient management; particularly for the decision of targated therapy. Fragmented information on available in vitro spheroid models and lack of critical analysis on transformation aspects of these strategies; pushes the urge to comprehensively overview the recent technological advancements (e.g. bioprinting, micro-fluidic technologies or use of biomaterials to attain the third dimension) in the shed of tranlationable cancer research. In present article, relationships between current models and their possible exploitation in clinical success is explored with the highlight of existing challenges in defining therapeutic targets and screening of drug efficacy.The authors are thankful to European Union (Horizon 2020) funded project FoReCaST (No. 668983), the FCT fellowship to J. Silva-Correia (Grant No. SFRH/BPD/100590/2014), distinctions to J.M.O. under the Investigator FCT program (IF/00423/2012) and V.M.C. under the Investigator FCT program (IF/01214/2014) for supporting this work financially.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Anti-cancer drug validation: the contribution of tissue engineered models

Abstract Drug toxicity frequently goes concealed until clinical trials stage, which is the most challenging, dangerous and expensive stage of drug development. Both the cultures of cancer cells in traditional 2D assays and animal studies have limitations that cannot ever be unraveled by improvements in drug-testing protocols. A new generation of bioengineered tumors is now emerging in response to these limitations, with potential to transform drug screening by providing predictive models of tumors within their tissue context, for studies of drug safety and efficacy. Considering the NCI60, a panel of 60 cancer cell lines representative of 9 different cancer types: leukemia, lung, colorectal, central nervous system (CNS), melanoma, ovarian, renal, prostate and breast, we propose to review current Bstate of art^ on the 9 cancer types specifically addressing the 3D tissue models that have been developed and used in drug discovery processes as an alternative to complement their studyThis article is a result of the project FROnTHERA (NORTE-01-0145-FEDER-000023), supported by Norte Portugal Regional Operational Programme (NORTE 2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, through the European Regional Development Fund (ERDF). This article was also supported by the EU Framework Programme for Research and Innovation HORIZON 2020 (H2020) under grant agreement n° 668983 — FoReCaST. FCT distinction attributed to Joaquim M. Oliveira (IF/00423/2012) and Vitor M. Correlo (IF/01214/2014) under the Investigator FCT program is also greatly acknowledged.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Aspectos macroeconómicos en la volatilidad del IBEX 35

Treball Final del Màster Universitari en Gestió Financera i Comptabilitat Avançada. Codi: SRG031. Curs acadèmic 2013-2014En este trabajo se intentará establecer una relación entre la volatilidad diaria de un índice, el IBEX 35 español, y posibles anuncios macroeconómicos. Para ello de desarrollaran tres métodos, dos de ellos derivados del primero, el método ARCH creado por Robert Engle en 1982, los otros dos métodos aplicados son el modelo GARCH Bollerslev (1986) y el modelo EGARCH Nelson (1991). Con el uso del programa Eviews y por el método de mínimo AIC y SIC se elige el modelo EGARCH como más óptimo para nuestra estimación. Con la estimación hecha se realiza una búsqueda por varias hemerotecas para definir si los picos de volatilidad son consecuencia de hechos macroeconómicos concretos o no. Con el estudio se ve reflejado otro concepto, la aversión al riesgo de los inversores para explicar periodos volátiles largos

Redescubre Polibuscador, más rápido, más fácil y para todos. Una campaña de márquetin 2.0 en la Biblioteca de la Universitat Politècnica de València

Material de la campaña en http://riunet.upv.es/handle/10251/15808El 2 de Enero de 2012 la Biblioteca de la UPV lanzó el nuevo PoliBuscador. Sustentado en Aleph como sistema de gestión bibliotecario y en Primo como herramienta de descubrimiento ,PoliBuscador se convierte en el portal integrado de búsqueda de información bibliográfica. Hasta ese momento PoliBuscador era, en la UPV, la interfaz de MetaLib. Una de las decisiones de la campaña de márquetin fue seguir utilizando la marca PoliBuscador para representar la interfaz de acceso a todos los recursos de información de la Biblioteca UPV. Usar la misma marca para distinto producto requería una cuidada planificación de la campaña de márketing que incidiera en ese cambio conceptual. Precisamente con ese objetivo la campaña se denominó Redescubre PoliBuscador. El márquetin social media se diseñó como una campaña de misterio que se iba desvelando desde herramientas sociales creadas al efecto. A través de Facebook y Twitter se fueron comunicando desde un mes antes de la fecha de lanzamiento sucesivos vídeos. También se diseñaron en soporte papel carteles, un cómic y un desplegable con información básica de PoliBuscador que se vienen repartiendo en las bibliotecas UPV. A medida que se acercaba la fecha del pase a producción se enviaron mensajes personalizados para los distintos colectivos de la universidad, incidiendo en unos u otros aspectos del cambio según el perfil. Esta campaña de márqueting ha contado con una financiación de la empresa GreenData, adjudicataria del proyecto.Campos Alemany, A.; García Pradas, A.; Merli Gimeno, MJ.; Ribes Llopes, I. (2013). Redescubre Polibuscador, más rápido, más fácil y para todos. Una campaña de márquetin 2.0 en la Biblioteca de la Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/3670

La campaña de marqueting Redescubre PoliBuscador

El 2 de Enero de 2012 la Biblioteca de la UPV lanzó el nuevo PoliBuscador. Sustentado en Aleph como sistema de gestión bibliotecario y en Primo como herramienta de descubrimiento ,PoliBuscador se convierte en el portal integrado de búsqueda de información bibliográfica. Hasta ese momento PoliBuscador era, en la UPV, la interfaz de MetaLib. Una de las decisiones de la campaña de márquetin fue seguir utilizando la marca PoliBuscador para representar la interfaz de acceso a todos los recursos de información de la Biblioteca UPV. Usar la misma marca para distinto producto requería una cuidada planificación de la campaña de márketing que incidiera en ese cambio conceptual. Precisamente con ese objetivo la campaña se denominó Redescubre PoliBuscador. El márquetin social media se diseñó como una campaña de misterio que se iba desvelando desde herramientas sociales creadas al efecto. A través de Facebook y Twitter se fueron comunicando desde un mes antes de la fecha de lanzamiento sucesivos vídeos. También se diseñaron en soporte papel carteles, un cómic y un desplegable con información básica de PoliBuscador que se vienen repartiendo en las bibliotecas UPV. A medida que se acercaba la fecha del pase a producción se enviaron mensajes personalizados para los distintos colectivos de la universidad, incidiendo en unos u otros aspectos del cambio según el perfil. Esta campaña de márqueting ha contado con una financiación de la empresa GreenData, adjudicataria del proyecto.Campos Alemany, A.; Garcia Pradas, A.; Merli Gimeno, MJ.; Ribes Llopes, I. (2012). La campaña de marqueting Redescubre PoliBuscador. http://hdl.handle.net/10251/15808

Red para la orientación en los estudios de Humanidades. Red 4032

Este trabajo ha planteado diversas estrategias para promover los estudios de Grado ofrecidos por la Facultad de Filosofía y Letras, de forma específica los de Humanidades, Historia y Filología Española. Para ello, se han diseñado diversas actividades que las alumnas de último año de los Grados respectivos han cotutorizado. De este modo, han podido aplicar con el alumnado de 4º de la ESO una serie habilidades relacionadas con la didáctica y la docencia de las materias de Historia, Cultura Clásica y Literatura Española