Ksenotransplantacja próbek raka pierwotnego w zarodkach danio pręgowanego (xenoZ)

W ostatnich latach pojawiła się nowa koncepcja medycyny spersonalizowanej zwana „mysimi awatarami” lub „badaniami współklinicznymi”. Opracowanie mysich awatarów implikuje wszczepienie próbek guza pacjenta myszom do wykorzystania w badaniach skuteczności leków. Model ten umożliwia prowadzenie badań przedklinicznych równolegle z trwającymi badaniami klinicznymi fazy I/II na ludziach. Badania na myszach i pacjentach prowadzi się równolegle, a informacje uzyskane z systemu mysiego wykorzystuje się do klinicznego postępowania z guzem pacjenta. Zaletą tego podejścia jest to, że każdy pacjent ma swój własny guz rosnący w systemie in vivo, co pozwala na identyfikację spersonalizowanego podejścia terapeutycznego. Takie podejście eliminuje koszty i toksyczność związaną z niecelowaną chemioterapią. Niestety, w dzisiejszych czasach jasne jest, że badania kokliniczne z użyciem awatarów myszy nie są dostępne, ponieważ myszy są drogie i czasochłonne. Wyzwaniem badawczym jest udostępnienie awatarów każdemu pacjentowi oraz zrównoważone podejście dla krajowych systemów opieki zdrowotnej. Aby zrealizować tę koncepcję, badacze proponują zastąpienie awatarów myszy awatarami danio pręgowanego. Rzeczywiście, badacze proponują przeprowadzenie badań koklinicznych z wykorzystaniem embrionów danio pręgowanego. Zarodki danio pręgowanego jako model ksenoprzeszczepów ludzkich komórek rakowych mają kilka zalet:

1. Model bez odrzutów. U danio pręgowanego grasica nie działa aż do 9 dni po zapłodnieniu (dpf), umożliwiając w tym okresie ksenoprzeszczepy wolne od odrzutów. Rzeczywiście, nie jest wymagane stosowanie drogich szczepów immuno-permisywnych, w ostrym kontraście z modelem mysim.
2. Bardzo niski koszt utrzymania.
3. Zmniejszona ilość materiału testowego. Eksperymenty z danio pręgowanym wymagają znacznie mniej materiału do oceny skuteczności leku.
4. Krótki czas na analizę ksenoprzeszczepów. Czas wymagany do badania skuteczności leku wynosi 5 dni, w przeciwieństwie do kilku tygodni lub miesięcy w modelu mysim.
5. Niski koszt eksperymentu i proste procedury. Danio pręgowany produkuje dużą liczbę zarodków przy każdym zapłodnieniu (setki). Daje to moc statystyczną analizie i ułatwia gromadzenie dużej liczby danych.
6. Niski wpływ etyczny. Danio pręgowany jest klasyfikowany jako nieczuły od zapłodnienia do czasu, w którym zarodki stają się zdolne do samodzielnego odżywiania się (120 godzin po zapłodnieniu, hpf); dlatego w tym czasie nie wymaga licencji zgodnie z dyrektywą 2010/63/UE.
7. Dane zebrane u danio pręgowanego są istotne dla ludzi. Genom danio pręgowanego jest blisko spokrewniony z ludzkim. Na przykład zaobserwowano niezwykłe podobieństwo w procesach sygnalizacji molekularnej, strukturze komórkowej, anatomii i fizjologii między danio pręgowanym a innymi kręgowcami wysokiego rzędu, w tym ludźmi. To odpowiada za wykładniczy wzrost wykorzystania danio pręgowanego w odkrywaniu leków w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Łącznie punkty te przedstawiają niezwykłe zalety awatara danio pręgowanego w porównaniu z awatarem myszy, torując drogę do realistycznej i zrównoważonej kosztowo realizacji badań współklinicznych.

W szczególności celem badania jest przeprowadzenie obserwacyjnego prospektywnego badania klinicznego na pacjentach operowanych z powodu raka nasadowo-żółciowego trzustki i raka żołądka i jelit poddawanych chemioterapii w celu wykazania, że ​​danio pręgowany jest w stanie przewidzieć schemat leczenia za pomocą najlepszą skuteczność dla każdego pacjenta. W tym celu 120 pacjentów spełniających kryteria włączenia do badania zostanie włączonych na okres 18 miesięcy. W tym badaniu fragment guza zostanie pobrany z próbki chirurgicznej przez patologa, rozdrobniony i przeszczepiony do żółtka 48 zarodków danio pręgowanego o mocy 48 hpf. Wpływ różnych leków przeciwnowotworowych i/lub ich kombinacji na przeżycie, proliferację i migrację ksenotransplantowanych komórek rakowych będzie oceniany przez wystawianie ksenotransplantowanych zarodków na działanie wody dla ryb zmodyfikowanej lekami. Schematy chemioterapii, które mają być badane na ksenoprzeszczepionych zarodkach, są wybierane zgodnie z powszechną praktyką kliniczną, tj.:

• fluoropirymidyny, związki platyny, irynotekan, taksany (docetaksel) w raku żołądka i przełyku
• fluoropirymidyny, związki platyny, irynotekan, gemcytabina, nab paklitaksel w raku trzustki/żółci
• fluoropirymidyny, związki platyny, irinotekan w raku jelita grubego.

Zarodki będą analizowane 4, 24 i 48 godzin po wstrzyknięciu (hpi). Podstawowe środki będą obejmować:

• proliferacja komórek
• migracja komórek
• powstawanie mas wtórnych
• indukcja neoangiogenezy

Zakwalifikowani pacjenci po operacji chirurgicznej zostaną poddani uzupełniającej chemioterapii.

Ocena porównawcza przeprowadzona po zamknięciu przyjmowania będzie oparta na prospektywnie zebranych danych dotyczących (i) wyniku klinicznego oraz (ii) danych dotyczących chemiowrażliwości zebranych w modelu danio pręgowanego.