CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Caracterització de la dinàmica de creixement d'esferoids de cèl·lules tumorals

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: PRATS SOLER, CLARA

Departament: FIS

Títol: Caracterització de la dinàmica de creixement d'esferoids de cèl·lules tumorals

Data inici oferta: 29-01-2026      Data finalització oferta: 30-01-2026

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): YE, QIAOLING

Paraules clau:
Macròfags, Microambient tumoral, Polarització M1/M2, Cultiu cel·lular, Modelització matemàtica, Biologia de sistemes

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Els macròfags associats a tumors (TAMs) són un component clau del microambient tumoral, amb una capacitat plàstica que els permet transitar entre un fenotip pro-inflamatori i anti-tumoral (M1) i un fenotip pro-tumoral i reparador (M2). Aquesta polarització no és estàtica, sinó un procés dinàmic influenciat per senyals externs. Entendre la cinètica d'aquest canvi és essencial per dissenyar immunoteràpies eficaces.
Aquest TFG proposa una estratègia multidisciplinària on s'utilitzaran eines computacionals per analitzar la dinàmica observada en cultius experimentals.
El pla de treball constarà d'una primera fase de revisió bibliogràfica sobre els TAMs i la seva plasticitat; se seguirà amb una anàlisi dels experiments realitzats al Grup d'Immunitat Innata (Institut Germans Trias i Pujol), i s'aplicaran eines de l'àmbit de la bioinformàtica i la modelització matemàtica per caracteritzar-ne els macròfags i la seva dinàmica de polarització en funció dels estímuls.

Overview (resum en anglès): Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common type of primary liver cancer and
one of the leading causes of cancer-related mortality worldwide. The tumor
microenvironment (TME) plays a key role in disease progression; however, conventional
two-dimensional (2D) models fail to accurately reproduce the structural complexity of
the tumor in vivo, making the use of three-dimensional (3D) models a more suitable
approach. The aim of this study was to investigate the effect of stromal fibroblasts on the
morphology and growth dynamics of spheroids derived from three hepatocellular
carcinoma cell lines (HepG2, HUH7, and SNU398) using a three-dimensional (3D) co-
culture model.
The study was based on spheroid growth data obtained from six different proportions of
tumor cells (T) and human lung fibroblasts MRC-5 (F): T5:F1, T3:F1, T1:F1, T1:F3,
T1:F5, and T1:F7, together with a control without fibroblasts. Their morphological
evolution had been monitored by bright-field microscopy, quantifying area, circularity,
and solidity over time. In this work, the evolution of these metrics was analyzed, and
spheroid growth dynamics were modeled using the Gompertz mathematical model by
fitting the maximum carrying capacity (K) and growth rate (ß) parameters for each
condition.
The results showed that the presence of fibroblasts affected both spheroid morphology
and growth, although the effect was cell line-dependent. HepG2 was the most sensitive
cell line to the stromal component, exhibiting a progressive loss of circularity and solidity
as the proportion of fibroblasts increased. In contrast, HUH7 maintained a stable and
homogeneous morphology regardless of the co-culture composition, whereas SNU398
displayed an intermediate response. Notably, the correlation between circularity and
solidity was high in all cell lines (R > 0.92), and the morphological response did not
follow a linear trend with increasing fibroblast proportion, suggesting that it is not
determined solely by the proportion of fibroblasts. The Gompertz model accurately
described conditions with regular growth dynamics but showed limitations in cases with
greater variability, such as SNU398 and HepG2 under co-culture conditions.
These findings highlight the importance of the stromal microenvironment in
hepatocellular carcinoma behavior and demonstrate the usefulness of three-dimensional
co-culture models for reproducing in vitro conditions that more closely resemble the in
vivo tumor microenvironment. Future studies should include a larger number of
biological replicates and incorporate stromal fibroblasts instead of non-specialized
fibroblasts to better mimic the native HCC microenvironment.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? No

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? No

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC