Neurology Perspectives (Jan 2022)
Biomaterials: Emerging systems for study and treatment of glioblastoma
Abstract
Introduction: Glioblastoma (GBM), the most frequent type of brain tumour in adults, is highly aggressive and invasive. No curative treatment is currently available for GBM; patient survival is estimated at 15 months from diagnosis. Background and objectives: Little progress has been made in conventional treatment in over 20 years; this is largely due to the aggressiveness and localisation of the tumour and to the limited availability of systemic drugs that can penetrate the blood–brain barrier. In the search for new treatments for GBM, drugs showing promising results in preclinical studies frequently fail in phase I and II clinical trials due to the complexity and inaccessibility of the tumour, which is still not well characterised. This underscores the need to develop in vitro models mimicking specific characteristics of the blood–brain barrier and brain tissue, which may help to achieve higher success rates in later-phase trials. We evaluated the use of biomaterials for the development of complex preclinical models, such as three-dimensional models, which may play a crucial role in overcoming these obstacles. Conclusions: The applications and contributions of biomaterials in the study and treatment of GBM, from in vitro models to intelligent design of drug carriers, demonstrate the great potential of multidisciplinary management of such complex diseases as GBM. Resumen: Introducción: El glioblastoma (GBM) es el tipo de cáncer cerebral más común en adultos, es altamente agresivo e invasivo. En la actualidad es considerado incurable, los pacientes presentan una sobrevida de 15 meses posterior al diagnóstico. Antecedentes y objetivo: Los tratamientos convencionales poco han cambiado desde hace más de 20 años, en gran medida debido a la agresividad del tumor, la localización y la limitada disponibilidad de tratamientos sistémicos con capacidad de rebasar la barrera hematoencefálica. En el desarrollo de terapias para GBM, se ha observado que fármacos con resultados alentadores en etapas preclínicas, frecuentemente fracasan en estudios clínicos de fases I y II, asociado a la complejidad y accesibilidad del tumor, que aún no está bien caracterizado y evidencia la necesidad de desarrollar modelos in vitro que emulen características específicas de la barrera hematoencefálica y del tejido cerebral en los que pueda evaluarse terapias con una tasa de éxito mayor en las posteriores etapas clínicas. En este artículo, se plantea que el uso de biomateriales en el desarrollo de modelos preclínicos complejos como modelos tridimensionales (3D), podrían desempeñar un papel crucial en la resolución de estos obstáculos. Conclusiones: Las aplicaciones y aportes de los biomateriales en el estudio y tratamiento del GBM abordados desde el desarrollo de modelos in vitro y el diseño inteligente de acarreadores de fármacos, demuestran el potencial del abordaje multidisciplinario en patologías complejas como el GBM.
