Stabilire un modello di coltura organoide riproducibile con cancro del rene umano

Il cancro del rene è una delle dieci neoplasie più comuni e l'incidenza è in aumento negli ultimi anni. Dall'Hong Kong Cancer Registry, nel 2016 sono stati diagnosticati circa 670 nuovi casi, con un aumento del 46% rispetto al 2007. Il rapido aumento dell'incidenza è in parte dovuto alla maggiore prevalenza di presunti fattori di rischio tra cui fumo, obesità e ipertensione, nonché ai miglioramenti nella diagnostica per immagini. All'interno dell'ampia classificazione dei tumori renali, il carcinoma a cellule renali (RCC) rappresenta circa l'85% di tutti i casi e oltre il 90% di tutte le neoplasie renali.

Nonostante la migliore comprensione e anche la diagnosi del cancro del rene, ancora circa un quarto dei pazienti si presenterà in fase metastatica o svilupperà una recidiva dopo il trattamento iniziale e richiederà un'ulteriore terapia sistemica. Fortunatamente, con i recenti progressi nello sviluppo di nuovi agenti terapeutici, sono disponibili molti potenziali trattamenti efficaci per i pazienti, inclusi gli inibitori della tirosin-chinasi, gli inibitori del bersaglio della rapamicina nei mammiferi (mTOR), i bloccanti del checkpoint immunitario ecc. Di fronte all'ampia gamma di opzioni disponibili per terapia sistemica, la sfida attuale è come selezionare il trattamento più efficace per i singoli pazienti, in particolare come terapia di prima linea.

Attualmente esistono alcune linee guida, basate sui parametri clinici, sul sottotipo e sulla classificazione del tumore, per la selezione della terapia per i pazienti. Sfortunatamente, non sono disponibili buoni biomarcatori per aiutare la selezione del trattamento. Poiché vi è un crescente riconoscimento della variazione intertumorale, pertanto, è necessario sviluppare un approccio più personalizzato per valutare la risposta terapeutica del singolo paziente/cancro al pannello di farmaci disponibili, al fine di selezionare le migliori opzioni per ciascun paziente.

Il modello di coltura di organoidi tridimensionale (3D) ei suoi potenziali vantaggi La tecnologia degli organoidi è recentemente emersa per diventare uno strumento di ricerca indipendente e può fornire opportunità per lo sviluppo di nuovi farmaci e lo screening dei farmaci. Gli organoidi sono costrutti di organi 3D in vitro derivati ​​​​da cellule che consentono lo studio di molti processi biologici. Questo modello specifico può essere sviluppato da cellule staminali embrionali (ESC), cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), SC somatiche e cellule tumorali in specifici sistemi di coltura 3D. Questi rivoluzionari tessuti 3D sono stati inizialmente creati in laboratorio su piccola scala e somigliavano molto all'organo genitore in vivo in termini di struttura e funzione. I principali vantaggi del modello di coltura di organoidi 3D includono, in primo luogo, contiene più tipi di cellule confrontabili con la controparte in vivo; in secondo luogo, le cellule all'interno della struttura 3D possono organizzarsi in modo simile al tessuto primario; e infine, funziona in modo specifico come l'organo genitore. Con il supporto dell'impalcatura e il fenotipo nascente necessari, i metodi di coltura 3D emergenti possono migliorare la nostra capacità di modellare il comportamento del tumore in vitro e fornire un ambiente nativo per diversi scopi di ricerca, come il comportamento cellulare, la riparazione dei tessuti, lo screening dei farmaci e il monitoraggio delle mutazioni. Sviluppo dell'organoide del cancro del rene Diversi studi hanno dimostrato che i modelli organoidi dei tumori gastrointestinali forniscono una migliore previsione delle risposte al trattamento di un paziente. Di recente c'è una pubblicazione limitata sull'organoide del cancro del rene 3D di successo e quella pubblicata da Batchelder CA nel 2015 aveva analizzato una quantità limitata di geni. Inoltre, la maggior parte dei casi segnalati era stata sottoposta a coltura 2D su plasticware prima dell'impianto all'interno dell'impalcatura 3D, che può offrire la possibilità di selezione delle cellule. In mancanza di un modello di cancro del rene 3D ampiamente accettabile, ciò spinge la necessità di sviluppare un organoide riproducibile del cancro del rene sistema per una migliore selezione dei farmaci su tumori con eterogeneità significativa. Nel nostro studio, le cellule totali saranno mescolate con lo scaffold Matrigel senza alcuna manipolazione o selezione della coltura, e verrà utilizzato un Next Generation Sequencing più avanzato per valutare la somiglianza genetica degli organoidi della coltura e dei tessuti primari. Iniziando come un'importante svolta tecnologica, gli organoidi 3D sono ora più fermamente affermati come uno strumento essenziale nella ricerca biologica e hanno importanti implicazioni per l'uso clinico. In futuro, l'espansione di successo del modello può fornire una piattaforma per identificare l'opzione terapeutica personalizzata più efficace e migliorare l'esito del trattamento dei pazienti affetti da cancro del rene.

Pertanto, il ricercatore ha proposto di stabilire un sistema di coltura Matrigel 3D per tumore del rene umano sostenibile con un fenotipo stabile dalla popolazione locale. Gli investigatori ipotizzano che il successo del nostro progetto produrrebbe un metodo affidabile ed efficace per coltivare cellule tumorali del rene dai nostri pazienti locali e fornirà una terapia personalizzata e mirata sul cancro del rene per i pazienti locali di Hong Kong.