Vytvořit reprodukovatelný model organoidní kultury s rakovinou lidských ledvin

Rakovina ledvin je jednou z deseti nejčastějších malignit a její výskyt v posledním roce stoupá. Z Hong Kong Cancer Registry bylo v roce 2016 diagnostikováno asi 670 nových případů a ve srovnání s rokem 2007 se zvýšil o 46 %. Rychlý nárůst incidence je částečně způsoben větší prevalencí domnělých rizikových faktorů včetně kouření, obezity a hypertenze, stejně jako zlepšením diagnostického zobrazování. V rámci široké klasifikace karcinomů ledvin představuje karcinom ledviny (RCC) přibližně 85 % všech případů a více než 90 % všech renálních malignit.

Navzdory lepšímu porozumění a také diagnostice rakoviny ledvin se stále asi u jedné čtvrtiny pacientů objeví metastatické stadium nebo se po počáteční léčbě rozvine recidiva a bude vyžadovat další systémovou léčbu. Naštěstí s nedávným pokrokem ve vývoji nových terapeutických látek je pro pacienty k dispozici mnoho potenciálních účinných léčebných postupů, včetně inhibitorů tyrozinkinázy, inhibitorů savčího cíle rapamycinu (mTOR), blokátorů imunitních kontrolních bodů atd. Tváří v tvář široké škále dostupných možností systémová terapie je aktuální výzvou, jak vybrat nejúčinnější léčbu pro jednotlivé pacienty, zejména jako terapii první volby.

V současné době existují určitá doporučení založená na klinických parametrech a podtypu a gradingu nádoru pro výběr terapie pro pacienty. Bohužel nejsou dostupné žádné dobré biomarkery, které by pomohly výběru léčby. Vzhledem k tomu, že se stále více uznává mezinádorové variace, je potřeba vyvinout personalizovanější přístup k posouzení léčebné odpovědi jednotlivého pacienta / rakoviny na panel dostupných léků, aby bylo možné vybrat nejlepší možnosti pro každého pacienta.

Trojrozměrný (3D) model organoidní kultury a jeho potenciální výhody Technologie organoidů se nedávno objevila, aby se stala nezávislým výzkumným nástrojem a může poskytnout příležitosti pro vývoj nových léků a screening léků. Organoidy jsou z buněk odvozené in vitro 3D orgánové konstrukty, které umožňují studium mnoha biologických procesů. Tento specifický model lze vyvinout z embryonálních kmenových buněk (ESC), indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC), somatických SC a rakovinných buněk ve specifických 3D kultivačních systémech. Tyto převratné 3D tkáně byly poprvé vytvořeny v laboratoři v malém měřítku a svou strukturou a funkcí se velmi podobaly mateřskému orgánu in vivo. Mezi hlavní výhody 3D modelu organoidní kultury patří za prvé, že obsahuje více typů buněk srovnatelných s protějškem in vivo; za druhé, buňky uvnitř 3D struktury se mohou organizovat podobně jako primární tkáň; a konečně funguje specificky jako mateřský orgán. S podporou skeletu a potřebným rodícím se fenotypem mohou nové 3D kultivační metody zlepšit naši schopnost modelovat chování nádoru in vitro a poskytnout přirozené prostředí pro různé výzkumné účely, jako je chování buněk, opravy tkání, screening léků a monitorování mutací. Vývoj organoidu rakoviny ledvin Různé studie prokázaly, že organoidní modely rakoviny gastrointestinálního traktu poskytují lepší predikci léčebných odpovědí pacienta. V poslední době existuje omezená publikace o úspěšném 3D organoidu rakoviny ledvin a ta, kterou vydala Batchelder CA v roce 2015, analyzovala omezené množství genů. Kromě toho většina hlášených případů byla podrobena 2D kultivaci na plastovém zboží před implantací do 3D lešení, což může nabídnout možnost výběru buněk. Vzhledem k tomu, že chybí široce přijatelný 3D model rakoviny ledvin, je třeba vyvinout reprodukovatelný organoid rakoviny ledvin systém pro lepší výběr léků na rakovinu s významnou heterogenitou. V naší studii budou celkové buňky smíchány se skafoldem Matrigel bez jakékoli manipulace nebo selekce kultury a k vyhodnocení genetické podobnosti organoidů kultury a primárních tkání bude použito pokročilejší sekvenování nové generace. Počínaje velkým technologickým průlomem se 3D organoidy nyní pevněji etablovaly jako základní nástroj biologického výzkumu a mají důležité důsledky pro klinické použití. V budoucnu může úspěšné rozšíření modelu poskytnout platformu pro identifikaci nejúčinnější personalizované možnosti léčby a zlepšení výsledků léčby pacientů s rakovinou ledvin.

Výzkumník proto navrhl vytvořit udržitelný systém kultivace 3D Matrigelu s nádorem lidské ledviny se stabilním fenotypem z místní populace. Vyšetřovatelé předpokládají, že úspěch našeho projektu by vytvořil spolehlivou a účinnou metodu kultivace buněk rakoviny ledvin od našich místních pacientů a poskytl by personalizovanou a cílenou terapii rakoviny ledvin pro místní pacienty z Hongkongu.