Xenotransplantation af primære kræftprøver i zebrafiskembryoer (xenoZ)

I de sidste år er der opstået et nyt koncept for personlig medicin kaldet 'Mouse Avatars' eller 'co-clinical trials'. Udvikling af museavatarer indebærer implantation af patienttumorprøver i mus til brug i undersøgelser af lægemiddeleffektivitet. Denne model gør det muligt at udføre prækliniske forsøg parallelt med igangværende humane fase I/II kliniske forsøg. Murine- og patientforsøg udføres sideløbende, og information indhentet fra det murine system bruges til klinisk behandling af patientens tumor. Fordelen ved denne fremgangsmåde er, at hver patient har sin egen tumor, der vokser i et in vivo-system, hvilket muliggør identifikation af en personlig terapeutisk tilgang. En sådan tilgang eliminerer omkostningerne og toksiciteten forbundet med ikke-målrettet kemoterapi. Desværre er det i dag klart, at co-kliniske forsøg med museavatarer ikke er overkommelige, fordi mus er dyre og tidskrævende. Undersøgelsesudfordringen er at gøre Avatarer tilgængelige for enhver patient og tilgangen bæredygtig for de nationale sundhedssystemer. For at implementere dette koncept foreslår efterforskerne at erstatte museavatarer med zebrafiskavatarer. Faktisk foreslår efterforskerne at køre co-kliniske forsøg ved at bruge zebrafiskembryoner. Zebrafiskembryoner som model for humane cancercelle-xenotransplantater tilbyder flere fordele:

1. Afvisningsfri model. Hos zebrafisk virker thymus ikke før 9 dage efter befrugtning (dpf), hvilket tillader afstødningsfrie xenotransplantater i denne periode. Faktisk er brugen af ​​dyre immun-permissive stammer ikke påkrævet, i skarp kontrast til musemodellen.
2. Meget lave omkostninger ved ægteskab.
3. Reduceret mængde af testmateriale. Zebrafisk-eksperimenter kræver meget mindre materiale til at vurdere lægemiddeleffektiviteten.
4. Kort tid til analyse af xenotransplantationer. Den tid, der kræves til en undersøgelse af lægemiddeleffektivitet, er 5 dage, i modsætning til flere uger eller måneder i musemodellen.
5. Lave eksperimentelle omkostninger og enkle procedurer. Zebrafisken producerer et stort antal embryoner med hver befrugtning (hundredevis). Dette giver statistisk kraft til analysen og letter indsamlingen af ​​et stort antal data.
6. Lav etisk påvirkning. Zebrafisk er klassificeret som insentient fra befrugtning til det tidspunkt, hvor embryoner bliver i stand til selvstændig fodring (120 timer efter befrugtning, hpf); i dette tidsrum kræver det derfor ikke en licens i henhold til direktiv 2010/63/EU.
7. Data indsamlet i zebrafisk er relevante for mennesker. Zebrafiskens genom er tæt beslægtet med menneskers. For eksempel er bemærkelsesværdig lighed i molekylære signaleringsprocesser, cellulær struktur, anatomi og fysiologi blevet observeret mellem zebrafisk og andre hvirveldyr af høj orden, herunder mennesker. Dette tegner sig for den eksponentielle stigning i brugen af ​​zebrafisk til lægemiddelopdagelse i løbet af de sidste to årtier.

Tilsammen skitserer disse punkter de bemærkelsesværdige fordele ved zebrafisk-avataren i forhold til muse-avataren, hvilket baner vejen for en realistisk og omkostningsbæredygtig implementering af de co-kliniske forsøg.

Specifikt er formålet med undersøgelsen at udføre et observationelt prospektivt klinisk forsøg på patienter opereret for epato-galde-pancreascancer og mave-tarmcancer, der gennemgår en kemoterapibehandling for at demonstrere, at zebrafisk Avatar er i stand til at forudsige det terapeutiske regime med bedste effekt for hver patient. Til dette formål vil 120 patienter, der opfylder forsøgets inklusionskriterier, blive indskrevet over en 18 måneders periode. I denne undersøgelse vil et fragment af tumor blive taget fra den kirurgiske prøve af patologen, fragmenteret og transplanteret i blommen fra 48 hpf zebrafiskembryoner. Effekten af ​​forskellige anticancerlægemidler og/eller deres kombinationer på overlevelse, proliferation og migration af de xenotransplanterede cancerceller vil blive evalueret ved at udsætte de xenotransplanterede embryoner for fiskevand modificeret med lægemidlerne. De kemoterapiregimer, der skal testes i de xenotransplanterede embryoner, er udvalgt i overensstemmelse med den almindelige kliniske praksis, dvs.

• fluoropyrimidiner, platinforbindelser, irinotecan, taxaner (docetaxel) i mave- og spiserørskræft
• fluoropyrimidiner, platinforbindelser, irinotecan, gemcitabin, nab paclitaxel i bugspytkirtel-/galdekræft
• fluoropyrimidiner, platinforbindelser, irinotecan i tyktarmskræft.

Embryoer vil blive analyseret 4, 24 og 48 timer efter injektion (hpi). Primære foranstaltninger vil omfatte:

• celleproliferation
• cellemigration
• dannelse af sekundære masser
• induktion af neo-angiogenese

De indskrevne patienter vil efter den kirurgiske operation gennemgå den adjuverende kemoterapibehandling.

Den sammenlignende evaluering foretaget efter lukning af indtaget vil være baseret på prospektivt indsamlede data om (i) kliniske resultater og (ii) kemofølsomhedsdata indsamlet i zebrafiskmodellen.