Рак печени является одной из главных причин смертей от рака в мире, с недостатком одобренных методов лечения. Основная проблема в разработке эффективных лекарств для терапии онкологии печени заключается в том, что современные доклинические опухолевые модели не точно реплицируют особенности опухоли и опухолевой среды у людей, в результате чего многие потенциальные лекарства терпят неудачу при клинических испытаниях.

Для получения информации о том, как проводят лечение рака печени в Израиле лучшие специалисты страны, оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время.

Чтобы имитировать эти особенности, исследователи разработали модели опухолей печени, называемых ксенотрансплантатами, происходящими из клеток пациентов. Модели дают точное представление о том, насколько эффективными потенциальные лекарственные препараты для лечения рака печени будут для людей, но они являются дорогостоящими и трудоемкими для создания. Выращивание этих раковых клеток в культуре было бы экономичным для скрининга лекарств. Однако до сих пор попытки культивирования этих клеток не отражали трехмерную структуру опухоли и среду опухоли.

Под руководством д-ра Элиза Фонг и д-ра Тона Тан Бун, междисциплинарной группы исследователей из отделений физиологии и биомедицины НУС, Института рака им. Сингапура, Института биоинженерии и нанотехнологий, A * STAR и Национального онкологического центра в Сингапуре теперь придумали новый метод для того чтобы вырастить эти раковые клетки дл испытания лекарственных препаратов.

Как описано в их недавней статье в ведущем биотехнологическом журнале Biomaterials, этот метод включает выращивание клеток на синтетических 3D-каркасах из пористого гидрогеля на основе растений. Исследователи разработали губчатые каркасы с оптимизированными биохимическими и механическими свойствами, чтобы помочь клеткам рака печени поддерживать их правильную форму и функции и расти как органоиды.

После выращивания органоидов в течение 1-3 недель, команда проверила, что клетки рака печени в органоидах живы и воспроизводятся. Раковые клетки печени содержат специфические генетические изменения, которые отсутствуют в нормальных клетках печени. Исследователи разработали органоиды из человеческих ксенотрансплантатов, которые были взяты у 14 пациентов с раком печени. Большинство органоидов сохраняли те же ключевые генетические изменения, которые были в исходных клетках. Они сохраняли важную особенность опухолей печени, называемых внутриопухолевыми гетерогенностями, в которых различные популяции раковых клеток печени присутствуют в одной опухоли и влияют на реакцию на лечение. Присутствие этого признака было еще одним преимуществом скрининга лекарственного средства, которое имеет органоиды по сравнению с традиционными методами клеточной культуры, в которых все клетки идентичны.

Как биоинженер, д-р Фонг считает успех инженерных органоидов особенно полезным. «Это исследование действительно олицетворяет собой положительную синергию, которую мы можем достичь при росте опухолей пациентов вне тела, объединяя достижения в области тканевой инженерии с биологией рака», - говорит она.

Еще одна привлекательная особенность - небольшие размеры трехмерных каркасов, содержащих органоиды - 100 микрон. Они могут легко помещаться внутри колодца 96-луночного планшета для микротитрования, стандартной платформы для скрининга с высокой пропускной способностью, что позволяет одновременно тестировать многие лекарства. Благодаря этой технологии один PDX может быть использован для производства десятков-сотен таких антропогенных строительных каркасов. В сочетании с их способностью воспроизводить генетические признаки и гетерогенность исходных опухолей печени, эти опухолевые аватары могут произвести революцию в скрининге и разработке препаратов для лечения рака печени.

По словам доктора Тоха, «наличие надежной платформы для выращивания клеток рака печени - это важный шаг в персонализированной медицине, поскольку мы теперь можем использовать их для повышения эффективности тестирования чувствительности к лекарственным средствам».

Д-р Ханри Ю, профессор физиологии медицины NUS и руководитель группы тканевой инженерии в Институте биоинженерии и нанотехнологии в A * STAR, и последний автор исследования указывает, что «губчатые каркасы, разработанные для поддержания нормальной печени клетки, сохраняют важные свойства рака печени для тестирования на них лекарственных препаратов. Это позволяет пациентам выбирать лучшее лечение рака печени, основанное на результатах тестирования лекарств, на их собственных клетках».

 Источник: ScienceDaily News

Дата публикации: 
пятница, февраля 9, 2018