Reprodukálható organoid kultúra modell létrehozása emberi veserákkal

A veserák egyike a tíz leggyakoribb rosszindulatú daganatnak, és az előfordulásuk az elmúlt évben növekszik. A Hong Kong Cancer Registry adatai szerint 2016-ban körülbelül 670 új esetet diagnosztizáltak, ami 46%-kal nőtt 2007-hez képest. Az incidencia gyors növekedése részben a feltételezett kockázati tényezők, köztük a dohányzás, az elhízás és a magas vérnyomás, valamint a diagnosztikai képalkotás javulásának köszönhető. A veserákok széles osztályozásán belül a vesesejtes karcinóma (RCC) az összes eset körülbelül 85%-át és az összes rosszindulatú vese daganat több mint 90%-át teszi ki.

A veserák jobb megértése és diagnosztizálása ellenére a betegek körülbelül egynegyede még mindig metasztatikus stádiumban jelentkezik, vagy a kezdeti kezelés után kiújul, és további szisztémás terápiát igényel. Szerencsére az új terápiás szerek fejlesztésének közelmúltbeli fejlődésével számos potenciálisan hatékony kezelés áll rendelkezésre a betegek számára, beleértve a tirozin-kináz inhibitorokat, a rapamicin (mTOR) inhibitorok emlős célpontját, az immunellenőrzési pont blokkolókat stb. A szisztémás terápia során a jelenlegi kihívás az, hogyan válasszuk ki a leghatékonyabb kezelést az egyes betegek számára, különösen az első vonalbeli terápiaként.

Jelenleg a klinikai paramétereken és a tumor altípuson és osztályozáson alapuló iránymutatás létezik a betegek terápiájának kiválasztásához. Sajnos nem állnak rendelkezésre jó biomarkerek a kezelés kiválasztásához. Mivel egyre inkább felismerik a daganatok közötti eltéréseket, ezért személyre szabottabb megközelítést kell kidolgozni az egyes betegek/rák kezelési válaszának felmérésére a rendelkezésre álló gyógyszerek paneljére, hogy minden egyes beteg számára a legjobb lehetőségeket válasszuk ki.

A háromdimenziós (3D) organoid tenyésztési modell és lehetséges előnyei Az organoid technológia a közelmúltban önálló kutatási eszközzé vált, és lehetőséget kínálhat új gyógyszerfejlesztésre és gyógyszerszűrésre. Az organoidok sejtből származó in vitro 3D szervkonstrukciók, amelyek számos biológiai folyamat tanulmányozását teszik lehetővé. Ez a specifikus modell embrionális őssejtekből (ESC), indukált pluripotens őssejtekből (iPSC), szomatikus SC-kből és rákos sejtekből fejleszthető ki specifikus 3D tenyésztőrendszerekben. Ezeket az úttörő 3D szöveteket először a laboratóriumban hozták létre kis léptékben, és szerkezetüket és funkciójukat tekintve nagyon hasonlítottak a szülőszervre in vivo. A 3D organoid tenyésztési modell fő előnyei közé tartozik egyrészt, hogy több sejttípust tartalmaz, amelyek összehasonlíthatók az in vivo megfelelőjével; másodszor, a 3D struktúrán belüli sejtek az elsődleges szövethez hasonlóan szerveződhetnek; és végül kifejezetten úgy működik, mint a szülő szerv. A szükséges állványzat támogatásával és a kialakulóban lévő fenotípussal a feltörekvő 3D tenyésztési módszerek javíthatják a tumor viselkedésének in vitro modellezési képességét, és natív környezetet biztosíthatnak különböző kutatási célokhoz, mint például a sejtviselkedés, a szövetjavítás, a gyógyszerszűrés és a mutációk monitorozása. Veserák organoid fejlesztése Különböző tanulmányok kimutatták, hogy a gyomor-bélrendszeri rák organoid modelljei jobb előrejelzést adnak a páciens kezelési reakcióiról. A közelmúltban korlátozott publikáció jelent meg a sikeres 3D veserák organoidról, és a Batchelder CA által 2015-ben közzétett publikáció korlátozott mennyiségű gént elemzett. Emellett a jelentett esetek többségét 2D tenyésztéssel végezték műanyag eszközökön, mielőtt a 3D állványba ültették be, ami lehetőséget kínálhat a sejtszelekcióra. Mivel nincs széles körben elfogadható 3D veserák-modell, ez szükségessé teszi egy reprodukálható veserák organoid kifejlesztését. rendszer a jelentős heterogenitású rákos megbetegedések jobb gyógyszerválasztására. Vizsgálatunkban az összes sejtet manipuláció vagy tenyészet szelekció nélkül keverjük össze a Matrigel vázzal, és a fejlettebb Next Generation Sequencing segítségével értékeljük a tenyészet organoidjai és az elsődleges szövetek genetikai hasonlóságát. A 3D-s organoidok jelentős technológiai áttörésként kezdődően a biológiai kutatások alapvető eszközeivé váltak, és jelentős hatással vannak a klinikai felhasználásra. A jövőben a modell sikeres bővítése platformot jelenthet a leghatékonyabb személyre szabott kezelési lehetőség azonosításához és a veserákos betegek kezelési kimenetelének javításához.

Ezért a kutató egy fenntartható humán vese tumor 3D Matrigel tenyésztési rendszer létrehozását javasolta stabil fenotípusú helyi populációból. A kutatók azt feltételezik, hogy projektünk sikeressége megbízható és hatékony módszert hoz létre helyi pácienseink veserák sejtjeinek tenyésztésére, valamint személyre szabott és célzott terápiát biztosít a veserák kezelésére a helyi hongkongi betegek számára.