Создать воспроизводимую модель органоидной культуры с раком почки человека

Рак почки входит в десятку самых распространенных злокачественных новообразований, и заболеваемость в последние годы увеличивается. Согласно Гонконгскому регистру рака, в 2016 году было диагностировано около 670 новых случаев, и это число увеличилось на 46% по сравнению с 2007 годом. Быстрый рост заболеваемости частично связан с большей распространенностью предполагаемых факторов риска, включая курение, ожирение и артериальную гипертензию, а также с улучшением диагностической визуализации. В широкой классификации рака почки на почечно-клеточный рак (ПКР) приходится примерно 85% всех случаев и более 90% всех злокачественных новообразований почек.

Несмотря на улучшение понимания, а также диагностики рака почки, по-прежнему около четверти пациентов будут иметь метастатическую стадию или разовьют рецидив после первоначального лечения и потребуют дальнейшей системной терапии. К счастью, благодаря недавним достижениям в разработке новых терапевтических агентов для пациентов доступно множество потенциально эффективных методов лечения, включая ингибиторы тирозинкиназы, ингибиторы мишени рапамицина млекопитающих (mTOR), блокаторы иммунных контрольных точек и т. д. Столкнувшись с широким спектром доступных вариантов для системной терапии, текущая проблема заключается в том, как выбрать наиболее эффективное лечение для отдельных пациентов, в частности, в качестве терапии первой линии.

В настоящее время существуют некоторые рекомендации, основанные на клинических параметрах, подтипе и степени опухоли, для выбора терапии для пациентов. К сожалению, нет хороших биомаркеров, которые могли бы помочь в выборе лечения. По мере того, как растет признание межопухолевых вариаций, возникает необходимость в разработке более персонализированного подхода для оценки терапевтического ответа отдельного пациента/рака на панель доступных препаратов, чтобы выбрать наилучшие варианты для каждого пациента.

Трехмерная (3D) модель органоидной культуры и ее потенциальные преимущества Недавно появилась органоидная технология, которая стала независимым исследовательским инструментом и может предоставить возможности для разработки новых лекарств и их скрининга. Органоиды представляют собой трехмерные конструкции органов, полученные из клеток in vitro, которые позволяют изучать многие биологические процессы. Эта конкретная модель может быть разработана из эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), соматических СК и раковых клеток в определенных системах трехмерной культуры. Эти новаторские трехмерные ткани были впервые созданы в лаборатории в небольшом масштабе и очень напоминали родительский орган in vivo с точки зрения его структуры и функции. Основные преимущества трехмерной модели культуры органоидов включают, во-первых, то, что она содержит несколько типов клеток, сравнимых с аналогом in vivo; во-вторых, клетки внутри трехмерной структуры могут быть организованы аналогично первичной ткани; и, наконец, он функционирует точно так же, как родительский орган. Благодаря поддержке каркаса и необходимому зарождающемуся фенотипу новые методы 3D-культивирования могут улучшить нашу способность моделировать поведение опухоли in vitro и обеспечить естественную среду для различных исследовательских целей, таких как поведение клеток, восстановление тканей, скрининг лекарств и мониторинг мутаций. Разработка органоидов рака почки Различные исследования показали, что модели органоидов рака желудочно-кишечного тракта обеспечивают более точное предсказание реакции пациента на лечение. Недавно было опубликовано ограниченное количество публикаций об успешном трехмерном органоиде рака почки, а в публикации, опубликованной Batchelder CA в 2015 году, было проанализировано ограниченное количество генов. Кроме того, в большинстве зарегистрированных случаев 2D-культивирование на пластиковых изделиях перед имплантацией внутрь 3D-каркаса может дать возможность селекции клеток. Отсутствие широко приемлемой 3D-модели рака почки требует разработки воспроизводимого органоида рака почки. система для лучшего выбора лекарств при значительной гетерогенности рака. В нашем исследовании все клетки будут смешаны с каркасом Matrigel без каких-либо манипуляций или отбора культур, и будет использоваться более продвинутое секвенирование следующего поколения для оценки генетического сходства органоидов культуры и первичных тканей. Начав с крупного технологического прорыва, трехмерные органоиды в настоящее время более прочно зарекомендовали себя как важный инструмент в биологических исследованиях и имеют важные последствия для клинического использования. В будущем успешное расширение модели может предоставить платформу для определения наиболее эффективного персонализированного варианта лечения и улучшения результатов лечения пациентов с раком почки.

Поэтому исследователь предложил создать устойчивую систему культуры опухоли почки человека 3D Matrigel со стабильным фенотипом из местной популяции. Исследователи предполагают, что успех нашего проекта позволит создать надежный и эффективный метод культивирования клеток рака почки у наших местных пациентов и обеспечит персонализированную и целенаправленную терапию рака почки для местных пациентов из Гонконга.