Fatti:
A.
A.A._ e B._ sono proprietarie dei fondi contigui part. n. 978 e 979 di Lugano, siti nel quartiere di Montarina e attribuiti alla zona edificabile R5 del piano regolatore comunale. Le particelle, di cui era precedentemente proprietario D.A._, deceduto il 26 gennaio 2017, formano un'area triangolare delimitata a nord da via Tomaso Rodari, ad ovest da via Giuseppe Stabile e ad est da via Francesco Borromini. Sul fondo part. n. 979 sorge una villa storica, denominata "Villino", progettata dall'arch. Americo Marazzi negli anni tra il 1910 e il 1920. Sul fondo confinante part. n. 978, prevalentemente adibito a giardino, sorgono due costruzioni minori (subalterni A e B).
B.
Il 12 settembre 2011 il Consiglio comunale di Lugano ha adottato la variante di piano regolatore relativa ai beni culturali delle sezioni di Lugano, Castagnola e Bré, che prevede in particolare la tutela della villa storica e del suo giardino, nonché della scuola materna e di una torretta di trasformazione situate nelle immediate vicinanze, sul lato opposto di via Giuseppe Stabile (part. n. 1263, rispettivamente 1264). Pubblicata dal 23 gennaio al 21 febbraio 2012, la variante è stata approvata con risoluzione del 12 aprile 2017 dal Consiglio di Stato, che ha quindi confermato la protezione dei manufatti in questione quali beni d'interesse cantonale e l'istituzione attorno agli stessi di un perimetro di rispetto cantonale.
C.
Frattanto, nel novembre 2014, D.A._ ha presentato al Municipio di Lugano una domanda di costruzione per il restauro della villa storica, la demolizione dei manufatti esistenti sulla particella n. 978 e l'edificazione su questo fondo di una nuova casa d'abitazione bifamiliare. La ristrutturazione del "Villino" prevede sostanzialmente modifiche interne della configurazione di alcuni locali, mentre il nuovo edificio, previsto parallelamente a via Tomaso Rodari su un fronte lungo circa 28 m, leggermente a linea concava verso il villino, è strutturato su quattro livelli, di cui uno interrato adibito all'autorimessa, ed è coperto da un tetto piano.
D.
Alla domanda si è in particolare opposta C._, criticando il progetto principalmente sotto il profilo del suo inserimento nel paesaggio e del suo rapporto con le esigenze di protezione della villa storica. Dopo avere acquisito il preavviso favorevole dell'autorità cantonale, il 6 maggio 2015 il Municipio ha rilasciato la licenza edilizia richiesta, respingendo nel contempo l'opposizione. C._ ha quindi adito il Consiglio di Stato che, con decisione del 13 gennaio 2016, ha accolto il ricorso, indicando nei considerandi del giudizio che la risoluzione municipale era annullata.
E.
Con sentenza del 23 febbraio 2018 il Tribunale cantonale amministrativo ha respinto un ricorso contro la decisione governativa presentato il 16 febbraio 2016 da D.A._, al quale sono in seguito subentrate le eredi. La Corte cantonale ha rilevato che le misure a salvaguardia della variante pianificatoria relativa alla tutela dei beni culturali erano decadute quando le istanze inferiori si sono pronunciate sul progetto, sicché occorreva fare astrazione dalle stesse. Ha nondimeno ritenuto insostenibile la decisione municipale laddove aveva ammesso un inserimento ordinato ed armonioso del progetto nel paesaggio.
F.
A.A._ e B._ impugnano questa sentenza con un ricorso in materia di diritto pubblico del 10 aprile 2018 al Tribunale federale, chiedendo in via principale di annullarla, di annullare pure la decisione governativa e di rilasciare loro la licenza edilizia richiesta. In via subordinata, chiedono che i giudizi cantonali siano annullati e gli atti rinviati alla Corte cantonale, affinché si pronunci nuovamente dopo avere completato gli accertamenti. Le ricorrenti fanno valere la violazione degli art. 3 cpv. 2 lett. b LPT, l'applicazione arbitraria degli art. 104 e 109 della legge sullo sviluppo territoriale, del 21 giugno 2011 (LST), dell'art. 100 del regolamento della legge sullo sviluppo territoriale, del 20 dicembre 2011 (RLst) e dell'art. 69 cpv. 2 della legge sulla procedura amministrativa, del 24 settembre 2013 (LPAmm). Lamentano inoltre la violazione dell'autonomia comunale e del principio della proporzionalità.
G.
La Corte cantonale si conferma nella sua sentenza. Il Consiglio di Stato e l'Ufficio delle domande di costruzione si rimettono al giudizio del Tribunale federale. Il Comune di Lugano chiede in via principale di accogliere il ricorso e di confermare il rilascio della licenza edilizia. In via subordinata, postula l'annullamento della sentenza impugnata e il rinvio degli atti alla precedente istanza per una nuova decisione. L'opponente chiede di respingere il gravame e di confermare la sentenza della Corte cantonale.
Diritto:
1.
Presentato tempestivamente contro una decisione finale dell'ultima istanza cantonale, che ha confermato il diniego della licenza edilizia, il ricorso in materia di diritto pubblico è di massima ammissibile sotto il profilo degli art. 82 lett. a, art. 86 cpv. 1 lett. d, art. 90 e art. 100 cpv. 1 LTF (quest'ultimo in relazione con l'art. 46 cpv. 1 lett. a LTF). Le ricorrenti, proprietarie dei fondi dedotti in edificazione, sono legittimate giusta l'art. 89 cpv. 1 LTF ad aggravarsi in questa sede contro il giudizio della Corte cantonale.
2.
2.1. Le ricorrenti lamentano una violazione del loro diritto di essere sentite, siccome la Corte cantonale avrebbe del tutto trascurato il parere dell'Ufficio dei beni culturali e della Commissione dei beni culturali, che sarebbe determinante per la valutazione dell'inserimento paesaggistico del progetto. Rilevano che detto parere è parte integrante del preavviso favorevole dell'autorità cantonale ed è stato fatto proprio dal Municipio nell'ambito del rilascio della licenza edilizia.
2.2. Il diritto di essere sentito (art. 29 cpv. 2 Cost.) esige che l'autorità si confronti con le censure sollevate e le esamini seriamente, dando atto di questo esame nella motivazione della sua decisione. Questa garanzia impone all'autorità di motivare il suo giudizio in modo da permettere all'interessato di afferrarne la portata e, se del caso, di impugnarlo con cognizione di causa, nonché all'autorità di ricorso di esaminarne la fondatezza (DTF 142 IV 245 consid. 4.3; 141 IV 249 consid. 1.3.1 e rinvii).
2.3. Contrariamente all'asserzione delle ricorrenti, la precedente istanza ha considerato la presa di posizione dell'Ufficio dei beni culturali e il fatto che il Municipio l'ha richiamata nella decisione di rilascio della licenza edilizia. Pur rilevando che un esame da parte di tale Ufficio in virtù della legge sulla protezione dei beni culturali, del 13 maggio 1997 (LBC; RL 445.100) non si imponeva in concreto, giacché la variante pianificatoria relativa alla protezione dei beni culturali non era ancora applicabile e le misure a salvaguardia della stessa erano frattanto decadute, la Corte cantonale si è confrontata con le valutazioni ivi espresse, riconoscendo ch'esse avevano una certa portata nell'ambito dell'esame estetico paesaggistico e che il Municipio poteva quindi farvi riferimento. I giudici cantonali hanno poi puntualmente vagliato l'inserimento della nuova costruzione nel paesaggio, spiegando per quali ragioni essa era suscettibile di alterarne profondamente le caratteristiche e perché la conclusione in senso opposto del Municipio era insostenibile. Hanno quindi motivato il loro giudizio in modo conforme alle esposte esigenze, permettendo alle ricorrenti di impugnarlo in questa sede compiutamente e con cognizione di causa. La censura è pertanto infondata.
3.
3.1. Le ricorrenti concordano con l'argomentazione della Corte cantonale secondo cui il progetto litigioso deve essere esaminato sotto il profilo del suo inserimento armonioso nel paesaggio sulla base degli art. 104 e 109 LST, rispettivamente dell'art. 100 RLst. Le rimproverano tuttavia di avere eccessivamente esteso il proprio potere cognitivo, invadendo il margine discrezionale che spettava al Municipio in quest'ambito e violando di conseguenza l'autonomia comunale.
3.2. Giusta l'art. 104 LST, le attività d'incidenza territoriale vanno armonizzate con gli obiettivi di tutela e valorizzazione del paesaggio (cpv. 1). Le costruzioni devono inserirsi nel paesaggio in maniera ordinata e armoniosa (cpv. 2). L'art. 100 RLst precisa che una costruzione è inserita nel paesaggio in materia ordinata e armoniosa quando si integra nello spazio circostante, ponendosi in una relazione di qualità con le preesistenze e le caratteristiche dei luoghi. Si tratta al riguardo di un principio operativo che costituisce di fatto una clausola estetica positiva. Esso esige che l'intervento progettato non soltanto eviti l'alterazione del contesto in cui è previsto, ma concorra pure a promuovere e a valorizzare la qualità d'insieme del paesaggio o dell'insediamento (LORENZO ANASTASI/DAVIDE SOCCHI, La protezione del patrimonio costruito, con particolare riferimento all'inventario ISOS, in: RtiD I-2013, pag. 357).
L'art. 109 cpv. 1 LST prevede che il Cantone applica il principio dell'inserimento ordinato ed armonioso nell'esame delle autorizzazioni a costruire che riguardano: i progetti edilizi fuori dalle zone edificabili (art. 24 e 25 LPT) (lett. a); i nuclei, le rive dei laghi ed i paesaggi d'importanza federale e cantonale (lett. b); le zone edificabili, se il progetto comporta un impatto paesaggistico significativo (lett. c). Secondo il cpv. 2 della norma, i Comuni applicano, per il resto, il principio dell'inserimento ordinato e armonioso nell'esame delle autorizzazioni a costruire che riguardano la zona edificabile; essi possono richiedere il parere del Cantone. In concreto è incontestato che l'applicazione del principio spettava al Comune in virtù dell'art. 109 cpv. 2 LST.
Il Comune ticinese beneficia nel campo edilizio e della pianificazione del territorio di un ampio margine di decisione e di apprezzamento, che la giurisprudenza fa rientrare nell'autonomia tutelabile (DTF 142 I 26 consid. 3.5). Spetta in primo luogo all'autorità comunale valutare l'aspetto architetturale degli edifici, per cui le istanze di ricorso non possono semplicemente sostituire il loro potere di apprezzamento a quello dell'autorità comunale, ma devono imporsi un certo riserbo e rispettare il margine di apprezzamento che le compete in quest'ambito (sentenza 1C_442/2010 del 16 settembre 2011 consid. 3.3, in: RtiD I-2012 pag. 39 segg.). Secondo la giurisprudenza, un abuso del potere di cognizione da parte dell'istanza di ricorso realizza di massima gli estremi dell'arbitrio (DTF 136 I 395 consid. 2 e riferimenti).
Il Tribunale federale esamina liberamente il giudizio impugnato nella misura in cui verte sull'applicazione del diritto federale e del diritto costituzionale cantonale. Vaglia quindi liberamente se l'istanza cantonale di ricorso ha rispettato il margine di apprezzamento che rientra nel campo di applicazione dell'autonomia comunale (art. 50 cpv. 1 Cost., art. 16 cpv. 2 Cost./TI; DTF 143 II 553 consid. 6.3.1; 141 I 36 consid. 5.4; 136 I 395 consid. 2).
4.
4.1. Richiamando la sentenza 1C_82/2008 del 28 maggio 2018 consid. 6.3, non pubblicato in: DTF 134 II 117, le ricorrenti sostengono che per negare l'approvazione di un progetto sulla base della sua mancata integrazione nel paesaggio, occorrerebbe che sia realizzato un danno grave ad un paesaggio di un valore particolare, inaccettabile nel contesto di una valutazione accurata degli interessi in discussione. A loro dire, la Corte cantonale avrebbe ammesso arbitrariamente l'esistenza di un simile danno, fondandosi su un'interpretazione soggettiva del giudice delegato.
4.2. Con questa argomentazione le ricorrenti disattendono tuttavia che la sentenza citata riguarda un caso di applicazione del principio pianificatorio di cui all'art. 3 cpv. 2 lett. b LPT. Lo stesso esige dalle autorità incaricate di compiti pianificatori che sia tenuto conto della necessità di rispettare il paesaggio, in particolare di integrarvi gli insediamenti, gli edifici e gli impianti. La portata di questa disposizione dipende innanzitutto dal grado di protezione che il paesaggio in questione richiede (cfr. sentenza 1C_82/2008, citata, consid. 6.3). L'osservanza di questo principio nell'ambito della procedura edilizia è attuata mediante il rispetto delle clausole relative all'estetica (cfr. PIERRE TSCHANNEN, in: Kommentar zum Bundesgesetz über die Raumplanung, 2010, n. 50 all'art. 3). Come è stato esposto, in concreto la valutazione dell'inserimento ordinato ed armonioso nel paesaggio è fondata sugli art. 104 LST e 100 RLst, che istituiscono una clausola di estetica positiva. Diversamente da una clausola negativa, che vieta semplicemente una deturpazione o un'alterazione del paesaggio, la clausola generale di estetica positiva mira a garantire una visione d'insieme soddisfacente sia con riferimento alla configurazione l'edificio sia per quanto riguarda il contesto paesaggistico in cui è ubicato (cfr. DTF 114 Ia 343 consid. 4b; sentenza 1C_434/2012 del 28 marzo 2013 consid. 3.3 in: ZBl 115/2014 pag. 441 segg.; ANASTASI/SOCCHI, op. cit., pag. 355 segg.). Negando che la nuova costruzione provoca in concreto un danno grave al paesaggio, le ricorrenti partono a torto dal presupposto che le disposizioni cantonali impediscono unicamente la realizzazione di un'opera che deturpa o altera il paesaggio, misconoscendone di conseguenza la portata.
5.
5.1. Le ricorrenti riconoscono che il quartiere residenziale di Montarina è di qualità e contraddistinto da aree verdi tra gli edifici. Rilevano tuttavia come il tipo di edificazione è assai variegato e presenta, oltre alle ville della fine del 1800 e dell'inizio del 1900, palazzine risalenti agli anni dal 1930 al 1950, stabili degli anni 1970 e palazzi recenti di notevoli dimensioni. Evidenziano che questa descrizione è confermata dall'inventario federale degli insediamenti svizzeri da proteggere d'importanza nazionale (ISOS), in cui il quartiere di Montarina è definito "di ville e palazzine entro giardini, oggi frammiste a nuove case e condomini abitativi; inizio sec. XX". Le ricorrenti adducono che queste caratteristiche eterogenee sarebbero state correttamente valutate dall'Ufficio dei beni culturali, nonché dalla Commissione dei beni culturali e conseguentemente anche dal Municipio, che hanno ritenuto l'intervento progettato proponibile alla luce dell'architettura esistente e dei mutamenti intervenuti nel quartiere. Rimproverano alla Corte cantonale di avere arbitrariamente ristretto il perimetro oggetto di valutazione al solo isolato in cui è ancora preservato il carattere della "città giardino" promossa all'inizio del 1900 dall'arch. Americo Marazzi. Le ricorrenti ritengono comunque che il nuovo edificio non altererebbe le peculiarità del comparto, giacché non occuperebbe tutto il fondo part. n. 978, ma lascerebbe uno spazio adibito a giardino fruibile da tutti i condomini analogo a quelli esistenti nelle proprietà vicine. Ribadiscono il parere favorevole delle autorità specialistiche in materia di tutela dei beni culturali, fatto proprio dal Municipio, secondo cui l'edificazione nel settore nord della particella di un volume unico lungo 28 m garantirebbe una relazione di qualità con la villa storica esistente, mettendola in risalto.
Nella sua risposta al ricorso, il Comune di Lugano condivide sostanzialmente le argomentazioni delle ricorrenti. Richiama il parere favorevole delle autorità cantonali specialistiche, rimproverando in particolare alla Corte cantonale di avere ecceduto nel proprio potere di apprezzamento, per avere limitato a torto la propria valutazione ad un settore circoscritto del quartiere di Montarina, omettendo di tenere conto delle caratteristiche architettoniche composite dell'intero quartiere.
5.2. Secondo gli accertamenti contenuti nel giudizio impugnato, vincolanti per il Tribunale federale (art. 105 cpv. 1 LTF), il progetto prevede la costruzione sul fondo part. n. 978 di uno stabile bifamiliare in muratura e cemento armato, articolato su quattro livelli, di cui uno interrato, coperto da un tetto piano. La sua altezza misura circa 9.25 m dal terreno sistemato e la sua lunghezza in corrispondenza della facciata nord, parallela a via Tomaso Rodari, è di circa 28 m. Le facciate presentano aperture asimmetriche e sono prevalentemente irregolari: quella ad est forma un angolo, mentre quella ad ovest presenta delle terrazze che si sviluppano a ventaglio verso sud.
Il Municipio, che ritiene rispettati i parametri edilizi vigenti per la zona in questione, ammette l'inserimento adeguato del nuovo stabile nel paesaggio sulla scorta del parere dell'Ufficio dei beni culturali. Quest'ultima autorità ha ritenuto che la nuova edificazione in un unico volume sviluppato in orizzontale lungo il lato nord del fondo, che non supera il filo di gronda della villa storica, permette di salvaguardare la preminenza dell'edificio esistente nel contesto urbano in cui è inserito. Ha infatti posto l'accento sull'esigenza che la nuova costruzione rimanga subordinata rispetto al bene culturale protetto. Nel suo avviso, l'autorità cantonale ha evidenziato la necessità di prevedere per il nuovo stabile l'utilizzo di parapetti in metallo, più tradizionali e discreti sotto il profilo del rapporto con il villino storico. Ha inoltre chiesto di mantenere i muri di cinta e le essenze vegetali esistenti in particolare ridisegnando il giardino nella parte triangolare a sud del villino, che costituisce l'area verde più pregevole. Ha ritenuto che in tal modo la visibilità e la fruizione materiale della villa fossero sufficientemente garantite, anche in considerazione della situazione orografica del terreno, giudicando in conclusione il progetto del nuovo stabile compatibile con la conservazione dell'edificio protetto.
5.3. A ben vedere, la valutazione dell'Ufficio dei beni culturali, fatta propria dal Municipio per ammettere l'adeguatezza dell'inserimento del progetto nel paesaggio nell'ambito del rilascio della licenza edilizia, è essenzialmente incentrata sulle sole esigenze di protezione della villa storica esistente. La decisione municipale non dà rilevanza allo specifico contesto paesaggistico in cui la nuova opera verrebbe ubicata. Al riguardo, la Corte cantonale ha rettamente rilevato che il fondo dedotto in edificazione fa parte di un isolato caratterizzato da un tessuto edilizio omogeneo e di qualità, costituito da ville o palazzine signorili erette all'inizio del 1900, circondate da ampi giardini. L'isolato, nel quale rientra in posizione centrale la scuola materna contornata dal suo parco, si configura come una sorta di "quartiere nel quartiere", dove la qualità di "città giardino" risulta preservata. I suoi confini coincidono all'incirca con il perimetro di rispetto nel frattempo istituito a tutela dei beni culturali protetti. I giudici cantonali hanno rilevato che all'interno di questo comparto l'edificazione è rimasta sostanzialmente quella del primo '900, distinguendosi quindi da altre parti del quartiere di Montarina, situate ad est e a sud dei due assi di via Francesco Borromini formanti un angolo retto, ove sorgono edifici più recenti, che per dimensioni e tipo di architettura contrastano con quelli storici.
La Corte cantonale ha ritenuto che queste notevoli qualità estetiche, attestate anche dall'inserimento del comparto nell'ISOS, impongono una tutela accresciuta dal profilo dell'inserimento paesaggistico. Ha considerato che il nuovo edificio è suscettibile di alterare in modo rilevante le peculiarità dell'isolato. La sua configurazione quale volume unico lungo circa 28 m esteso in orizzontale, si scosta da quella delle ville e palazzine originarie, tra di loro spaziate ed articolate prevalentemente sulla verticale. Inoltre, le sue dimensioni contrastano con il rapporto esistente tra spazio costruito e aree libere. La precedente istanza ha precisato che la nuova costruzione occupa una porzione rilevante della superficie verde attorno al villino storico, contrastando con l'edificazione intervallata da giardini, tipica del comparto, producendo un effetto di saturazione del tessuto edilizio. Ha poi rilevato che i materiali di costruzione dello stabile progettato (muratura e cemento armato), la sua pianta irregolare, gli angoli smussati delle facciate, il tetto piano, l'ampiezza delle terrazze, la forma e la configurazione asimmetrica delle aperture e delle sporgenze, costituiscono soluzioni non adattate al contesto e prive di relazione con la sostanza edilizia dell'isolato, tipica del '900. Sulla base di una valutazione globale, la Corte cantonale ha quindi concluso che, quand'anche dovesse ossequiare i parametri edilizi della zona, la nuova costruzione, per la sua tipologia costruttiva estranea all'ambiente, non rispetta il principio dell'inserimento ordinato ed armonioso nel paesaggio giusta l'art. 104 cpv. 2 LST e non può pertanto essere autorizzata.
5.4. La Corte cantonale ha quindi spiegato, in maniera puntuale ed oggettiva, per quali motivi l'opera progettata non raggiunge un effetto globale soddisfacente, considerando a ragione nella sua valutazione, oltre al villino attiguo, anche le caratteristiche complessive dell'ambiente in cui dovrebbe sorgere. Contrariamente all'opinione delle ricorrenti, il comparto oggetto della valutazione non è stato delimitato in modo soggettivo ed arbitrario dai giudici cantonali. L'isolato racchiuso tra i due assi di via Francesco Borromini, a nord rispettivamente ad ovest di tale via, presenta infatti ancora le caratteristiche della "città giardino" originaria, ispirata al modello delle "garden city" inglesi. Le ville e le palazzine che vi sorgono sono di pregevole fattura, hanno dimensioni e caratteristiche simili, sono distanziate tra di loro e circondate da aree verdi adibite a giardini. Il comparto presenta quindi peculiarità proprie, essendo essenzialmente preservata l'edificazione di inizio '900, sicché la Corte cantonale ha rettamente rilevato ch'esso si distingue dagli altri settori del quartiere di Montarina, situati a sud e ad est dei suddetti assi stradali, ove sorgono anche stabili recenti di fogge diverse. Le ricorrenti sostengono quindi a torto che ad eccezione della scuola materna e del loro villino il tessuto edilizio prospettato dall'arch. Americo Marazzi non esisterebbe più. La presenza di altri edifici di inizio '900 circondati da giardini risulta infatti chiaramente dagli atti.
La Corte cantonale come visto ha ritenuto che per le sue dimensioni e per l'importante occupazione del fondo il nuovo stabile produce "un effetto di saturazione del tessuto edilizio". Le ricorrenti contestano questa valutazione, adducendo che anche il modello originario prospettato dall'arch. Americo Marazzi prevedeva di edificare la superficie corrispondente al fondo part. n. 978 e che comunque il progetto litigioso lascerà una porzione di terreno libero destinato a giardino. Disattendono tuttavia, che tale modello contemplava un'edificazione diversa, costituita da due villini analoghi che rispettavano il rapporto tra area verde e superficie edificata, in modo coerente con la situazione dei fondi vicini e dell'insieme del quartiere. L'immobile in esame presenta per contro ingombri superiori e sostanzialmente diversi, contrastando per la sua volumetria, la sua forma architettonica e per la sua tipologia costruttiva con gli edifici preesistenti e con il contesto circostante della "città giardino" di inizio '900, che ancora caratterizza il quartiere. Esso non adempie pertanto l'esigenza di integrazione nello spazio circostante, visto che non si pone in una relazione di qualità con le preesistenze e le caratteristiche dei luoghi (cfr. art. 100 RLst). In simili condizioni, lo sfruttamento delle possibilità edificatorie vigenti per la zona di utilizzazione non appare ragionevole, giacché la realizzazione del progetto potrebbe mettere in pericolo un tessuto edilizio omogeneo dalle notevoli peculiarità estetiche (cfr. DTF 101 Ia 213 consid. 6c; 115 Ia 114 consid. 3d; sentenza 1C_258/2017 del 28 agosto 2017 consid. 6.2).
Alla luce di tutto quanto esposto, la Corte cantonale non ha quindi sostituito il proprio potere di apprezzamento a quello dell'autorità comunale, né ha semplicemente rivisto l'adeguatezza della decisione municipale, ma ha rettamente applicato il principio dell'inserimento ordinato ed armonioso nel paesaggio secondo gli art. 104 cpv. 2 LST e 100 RLst. Non ha quindi violato l'autonomia comunale. La decisione in senso opposto del Municipio è sostanzialmente fondata solo sul fatto che il progetto edilizio di per sé non pregiudicherebbe la conservazione della villa storica esistente. Non considera però le peculiarità del quartiere in cui la nuova costruzione è ubicata, disattendendo quindi manifestamente la portata delle citate disposizioni cantonali. Come visto, esse istituiscono una clausola estetica positiva, volta a promuovere un inserimento qualitativo delle costruzioni nel contesto esistente, che esige pertanto di raggiungere un effetto globale soddisfacente anche sotto il punto di vista dell'ambiente circostante.
6.
6.1. Le ricorrenti sostengono che, in contrasto con la giurisprudenza del Tribunale federale, la Corte cantonale avrebbe attribuito una portata diretta alle indicazioni dell'ISOS, facendo esplicito riferimento all'obiettivo di salvaguardia A previsto per il quartiere di Montarina.
6.2. L'ISOS è applicabile in modo diretto unicamente nell'adempimento di compiti della Confederazione (cfr. art. 2, 3 e 6 cpv. 2 LPN [RS 451]). Nell'esecuzione di compiti cantonali e comunali, come in concreto, la protezione degli insediamenti è garantita dal diritto cantonale e comunale, l'art. 78 cpv. 1 Cost. prevedendo che la protezione della natura e del paesaggio compete ai Cantoni. Gli inventari federali come l'ISOS sono tuttavia di rilievo anche nell'adempimento di compiti cantonali e comunali. L'obbligo di rispettarli si ripercuote infatti da un lato sull'applicazione della pianificazione territoriale, che ne attua gli obiettivi di protezione, e dall'altro sull'eventuale necessità nel singolo caso di eseguire una ponderazione degli interessi sotto il profilo della protezione del paesaggio (DTF 135 II 209 consid. 2.1; sentenza 1C_280/2017 del 12 ottobre 2017 consid. 6.2.2).
6.3. Come accertato dalla Corte cantonale, l'ISOS inserisce il quartiere residenziale di Montarina, costituito da ville e palazzine di inizio '900 entro giardini, nel gruppo edilizio G 14.4 con categoria di rilievo AB e obiettivo di salvaguardia A, volto alla conservazione della sostanza. L'inventario "individua come nucleo di Montarina un'edificazione lenta entro ampi spazi verdi, su un terreno ondulato. (...). Il patrimonio edilizio, originariamente costituito da palazzine d'abitazioni per il ceto medio e villette borghesi allineate a distanza, lungo le vie di quartiere, è reso meno omogeneo per l'inserimento a partire dagli anni '50, di voluminosi palazzi abitativi incuranti della collocazione nel contesto".
6.4. La Corte cantonale non ha dato un peso decisivo all'ISOS, ma ha ritenuto ch'esso confortava la conclusione suesposta relativa al mancato inserimento ordinato ed armonioso del progetto nel paesaggio. Richiamando la citata giurisprudenza, la Corte cantonale ha infatti considerato che l'ISOS poteva essere preso in considerazione quale valido sostegno scientifico per valutare le qualità spaziali e storico-architettoniche su un aspetto della domanda di costruzione che implicava l'esercizio di un potere di apprezzamento. Contrariamente alla tesi ricorsuale, la Corte cantonale non ha quindi confermato il diniego della licenza edilizia direttamente sulla base del fatto che il comparto era inserito nell'ISOS, ma ha tenuto conto del contenuto dell'inventario ai fini della determinazione delle qualità dell'insediamento nel contesto della valutazione dell'inserimento nel paesaggio ai sensi degli art. 104 LST e 100 RLst. Questo modo di procedere è conforme all'esposta giurisprudenza e non presta il fianco a critiche.
7.
7.1. Le ricorrenti sostengono che l'Ufficio dei beni culturali in altri casi avrebbe già ritenuto possibili nuove edificazioni nelle vicinanze di ville storiche protette. Ciò adottando una soluzione analoga a quella prospettata nella fattispecie, ove si richiede al progetto edilizio di stabilire una gerarchia tra la villa storica esistente e la nuova costruzione, in cui la seconda è subordinata alla prima. Le ricorrenti rilevano che questo modo di procedere sarebbe in particolare stato adottato per la Villa Bonetti a Bellinzona, che pure costituisce un bene culturale di interesse cantonale.
7.2. Con questa argomentazione le ricorrenti sembrano invocare una disparità di trattamento rispetto ad altri casi analoghi, che avrebbero beneficiato del rilascio di una licenza edilizia. Non spiegano tuttavia in che misura determinate altre situazioni sarebbero simili a quella dei loro fondi e sarebbero state trattate, senza motivi oggettivi, in modo diverso da parte della stessa autorità. Non fanno quindi valere una violazione del principio della parità di trattamento (art. 29 cpv. 1 Cost.) con una motivazione conforme alle esigenze poste dagli art. 42 cpv. 2 e 106 cpv. 2 LTF (cfr., sul principio della parità di trattamento, DTF 135 V 361 consid. 5.4.1 pag. 369 seg.; 134 I 23 consid. 9.1 pag. 42 seg.; 130 I 65 consid. 3.6). La censura è pertanto inammissibile e non deve essere esaminata oltre. Peraltro, la licenza edilizia cui fanno riferimento le ricorrenti è stata rilasciata in un altro Comune, vale a dire da un'autorità diversa. Inoltre, nella fattispecie non è tanto decisiva la tutela del villino storico in sé, quanto piuttosto l'inserimento ordinato ed armonioso della nuova costruzione in un quartiere di ville e palazzine signorili di inizio '900, che in Ticino costituisce un esempio di insediamento ispirato al modello delle "garden city" inglesi. Non risulta che tale situazione sia analoga a quella del progetto edilizio di Bellinzona citato dalle ricorrenti.
8.
8.1. Le ricorrenti rimproverano alla Corte cantonale di avere violato il principio della proporzionalità, adducendo che il progetto litigioso non sfrutta completamente le capacità edificatorie della zona edificabile R5, sicché il rilascio della licenza edilizia costituirebbe una misura meno incisiva rispetto al divieto di costruire.
8.2. La Corte cantonale ha confermato il diniego della licenza edilizia, siccome il progetto non si inseriva in modo ordinato ed armonioso nel paesaggio. Non si è per contro pronunciata sull'edificabilità del fondo part. n. 978, in particolare non ha applicato la variante pianificatoria relativa alla protezione dei beni culturali e non si è quindi espressa sulla portata del perimetro di rispetto istituito a livello pianificatorio. Nella misura in cui le ricorrenti sollevano la censura partendo dal presupposto che la precedente istanza ha negato la possibilità di edificare il fondo, il gravame esula dall'oggetto del litigio e non deve essere esaminato oltre.
9.
Ne segue che il ricorso deve essere respinto nella misura della sua ammissibilità. Le spese giudiziarie e le ripetibili all'opponente seguono la soccombenza e sono pertanto poste a carico delle ricorrenti (art. 66 cpv. 1 e art. 68 cpv. 1 LTF).
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2.
Le spese giudiziarie di fr. 3'000.-- sono poste a carico delle ricorrenti, che rifonderanno all'opponente un'indennità di fr. 2'000.--- a titolo di ripetibili della sede federale.
3.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti, al Comune di Lugano, all'Ufficio delle domande di costruzione del Dipartimento del territorio, al Consiglio di Stato e al Tribunale amministrativo del Cantone Ticino.