Valutazione prospettica dello strumento di ricerca e sviluppo sull'intelligenza artificiale per la stratificazione dei pazienti - Valutazione del meccanismo d'azione nel cancro al seno triplo negativo (PEAR-MET) (PEAR-MET)

Si tratta di uno studio osservazionale con sede nel Regno Unito che mira a scoprire nuovi biomarcatori predittivi con il potenziale di guidare il processo decisionale relativo al trattamento e prolungare la sopravvivenza libera da progressione e la sopravvivenza globale nei pazienti con TNBC avanzato. I pazienti verranno sottoposti a una biopsia con ago centrale obbligatoria e specifica per lo studio o ad un'aspirazione con ago sottile del tumore al seno o delle metastasi prima di iniziare la linea successiva di terapia. Il campione di ricerca verrà sottoposto al test Pear Bio mentre il paziente riceve la terapia secondo la scelta del medico. Questo studio non utilizzerà lo strumento di Pear Bio per orientare la scelta del trattamento, poiché l'oncologo curante sarà cieco rispetto ai risultati del test. I dati sulla risposta al trattamento verranno raccolti in più punti temporali per condurre analisi sugli obiettivi secondari e terziari dello studio.

Le resezioni di tessuto fresco che arrivano al laboratorio di Pear Bio saranno sottoposte a lavorazione, coltura cellulare e vari dosaggi di farmaci e test omici (a seconda del numero di cellule estratte). I campioni tumorali verranno elaborati utilizzando un kit di isolamento cellulare per recuperare una sospensione monocellulare vitale. Verranno utilizzate un minimo di 100.000 cellule (10.000 cellule vitali per chip) per la colorazione con coloranti di tracciamento delle cellule vive e morte. In parallelo, le fiale di sangue verranno processate per le PBMC e per l'ulteriore estrazione delle cellule effettrici (citometria a flusso, Dynabeads, ecc.). Le cellule rimanenti verranno utilizzate per il sequenziamento (DNA/RNA), fissate per la caratterizzazione con immunofluorescenza di biomarcatori/stato dei recettori o utilizzate per ulteriori saggi omici (se il numero di cellule lo consente). Ciò può includere test del carico mutazionale del tumore e dell'instabilità dei microsatelliti.

Le cellule colorate verranno coltivate in un idrogel biomimetico all'interno dell'organo su chip di Pear Bio per fornire un ambiente fisiologico 3D per gli esperimenti di dosaggio dei farmaci. Utilizzando un dispositivo microfluidico, i campioni in ciascun chip saranno esposti a terapie approvate (come monoterapia o terapie combinate, come descritto di seguito) per più giorni.

In parallelo, le PBMC verranno estratte dal sangue intero, caratterizzate e selezionate tramite citometria a flusso e selezione cellulare attivata dalla fluorescenza (FACS) o selezione di sfere magnetiche. Celle di interesse (es. Le cellule T CD8+) saranno utilizzate per la coltura nei chip di Pear Bio insieme alle cellule isolate dal campione tumorale abbinato. Per testare le immunoterapie, le cellule tumorali saranno co-coltivate con cellule immunitarie in un'architettura modificata organo su chip. I chip sottoposti a immunoterapia possono essere testati per rilevare il carico mutazionale del tumore e/o l'instabilità dei microsatelliti.

La microscopia confocale verrà condotta quotidianamente per raccogliere dati di immagini 3D delle cellule e tracciarne la posizione e il comportamento nel tempo. Al termine del test, le colture cellulari 3D verranno fissate per ulteriori analisi di immunofluorescenza 3D o utilizzate per l'incorporamento, il sezionamento e la valutazione della trascrittomica spaziale. Per le terapie mirate, RNAseq, IF e altri dati omici verranno integrati per confermare il MoA del farmaco e identificare altri potenziali bersagli terapeutici. Allo stesso tempo, i dati delle immagini 3D vengono elaborati attraverso una pipeline di visione artificiale per misurare le metriche funzionali delle colture cellulari 3D ex vivo, tra cui la vitalità cellulare, la larghezza della coltura cellulare e la migrazione cellulare, sia a livello di tumore in massa che a risoluzione di singola cellula. Per le immunoterapie verranno registrati parametri aggiuntivi come l’infiltrazione delle cellule immunitarie e l’uccisione delle cellule immunitarie. Viene quindi generato un rapporto del paziente per delineare la risposta di un singolo campione di paziente a ciascuna terapia testata.