Ксенотрансплантация образцов первичного рака в эмбрионах рыбок данио (xenoZ)

В последние годы появилась новая концепция персонализированной медицины под названием «Мышиные аватары» или «совместные клинические испытания». Разработка аватаров мышей предполагает имплантацию образцов опухолей пациентов мышам для использования в исследованиях эффективности лекарств. Эта модель позволяет проводить доклинические испытания параллельно с текущими клиническими испытаниями I/II фазы на людях. Исследования на мышах и пациентах проводятся одновременно, и информация, полученная из системы на мышах, используется для клинического лечения опухоли пациента. Преимущество этого подхода заключается в том, что у каждого пациента есть своя собственная опухоль, растущая в системе in vivo, что позволяет определить персонализированный терапевтический подход. Такой подход исключает стоимость и токсичность, связанные с нетаргетной химиотерапией. К сожалению, в настоящее время ясно, что совместные клинические испытания с использованием мышиных аватаров недоступны, потому что мыши дороги и требуют много времени. Задача исследования состоит в том, чтобы сделать аватары доступными для каждого пациента, а подход — устойчивым для национальных систем здравоохранения. Для реализации этой концепции исследователи предлагают заменить аватары мышей аватарами рыбок данио. Действительно, исследователи предлагают провести совместные клинические испытания с использованием эмбрионов рыбок данио. Эмбрионы рыбок данио в качестве модели для ксенотрансплантатов раковых клеток человека имеют несколько преимуществ:

1. Безотказная модель. У рыбок данио тимус не работает до 9 дней после оплодотворения (dpf), что позволяет ксенотрансплантаты без отторжения в течение этого периода. Действительно, использование дорогостоящих иммунопермиссивных штаммов не требуется, в отличие от мышиной модели.
2. Очень низкая стоимость содержания.
3. Уменьшено количество тестового материала. Эксперименты с рыбками данио требуют гораздо меньше материала для оценки эффективности лекарств.
4. Короткие сроки анализа ксенотрансплантатов. Время, необходимое для исследования эффективности лекарственного средства, составляет 5 дней, в отличие от нескольких недель или месяцев в модели на мышах.
5. Низкая стоимость эксперимента и простые процедуры. Рыбка данио производит большое количество эмбрионов при каждом оплодотворении (сотни). Это обеспечивает статистическую мощность анализа и облегчает сбор большого количества данных.
6. Низкое этическое воздействие. Рыбки данио классифицируются как неразумные с момента оплодотворения до момента, когда эмбрионы становятся способными к самостоятельному питанию (120 часов после оплодотворения, HPF); следовательно, в течение этого времени не требуется лицензия в соответствии с Директивой 2010/63/ЕС.
7. Данные, собранные у рыбок данио, актуальны и для человека. Геном рыбок данио тесно связан с человеческим. Например, удивительное сходство в молекулярных сигнальных процессах, клеточной структуре, анатомии и физиологии наблюдается между рыбками данио и другими позвоночными высокого порядка, включая человека. Это объясняет экспоненциальный рост использования рыбок данио в поисках лекарств за последние два десятилетия.

В совокупности эти пункты описывают замечательные преимущества Avatar с рыбками данио по сравнению с Avatar с мышами, прокладывая путь к реалистичному и рентабельному проведению совместных клинических испытаний.

В частности, цель исследования состоит в том, чтобы провести обсервационное проспективное клиническое исследование на пациентах, оперированных по поводу рака эпатобилиарной системы поджелудочной железы и рака желудочно-кишечного тракта, получающих химиотерапевтическое лечение, чтобы продемонстрировать, что рыбка данио Аватар способна прогнозировать терапевтический режим с помощью наилучшая эффективность для каждого пациента. С этой целью в течение 18 месяцев будут включены 120 пациентов, отвечающих критериям включения в исследование. В этом исследовании патолог возьмет фрагмент опухоли из хирургического образца, фрагментирует и трансплантирует в желток эмбрионов рыбок данио 48 hpf. Влияние различных противораковых препаратов и/или их комбинаций на выживаемость, пролиферацию и миграцию ксенотрансплантированных раковых клеток будет оцениваться путем воздействия на ксенотрансплантированные эмбрионы рыбьей воды, модифицированной лекарствами. Схемы химиотерапии, которые будут тестироваться на ксенотрансплантированных эмбрионах, выбираются в соответствии с общепринятой клинической практикой, т.е.:

• фторпиримидины, соединения платины, иринотекан, таксаны (доцетаксел) при раке желудка и пищевода
• фторпиримидины, соединения платины, иринотекан, гемцитабин, наб паклитаксел при раке поджелудочной железы/желчных путей
• фторпиримидины, соединения платины, иринотекан при колоректальном раке.

Эмбрионы будут проанализированы через 4, 24 и 48 часов после инъекции (hpi). Первичные меры будут включать:

• пролиферация клеток
• миграция клеток
• образование вторичных масс
• индукция неоангиогенеза

Зарегистрированные пациенты после хирургической операции будут проходить адъювантное химиотерапевтическое лечение.

Сравнительная оценка, проводимая после прекращения приема, будет основываться на проспективно собранных данных о (i) клиническом исходе и (ii) данных о чувствительности к химиотерапии, собранных на модели рыбок данио.