Noi organoizi tumorali îmbunătățesc cercetarea în oncologia de precizie
Progrese semnificative au fost realizate în dezvoltarea organoidelor tumorale derivate din pacienți pentru cercetarea preclinică, în două studii recente conduse de cercetători de la Weill Cornell Medicine.
Aceste progrese reprezintă un avans în medicina de precizie și sugerează utilizarea mai frecventă a organoidelor tumorale ca modele pentru evaluarea și optimizarea tratamentelor împotriva cancerului.
Organoidele sunt aglomerări tridimensionale de celule care imită caracteristicile structurale și funcționale ale unui organ, tumoră sau alt țesut. În unul dintre studii, publicat pe 26 iunie în Science Advances, cercetătorii de la Englander Institute for Precision Medicine au dezvoltat o bibliotecă formată din 220 de organoide cultivate din tumorile pacienților, obținute cu consimțământ informat.
Aceste organoide tumorale au păstrat caracteristicile esențiale ale tumorilor părinte pe perioade extinse și au arătat promisiuni în identificarea candidaților de tratament nerecunoscuți. În celălalt studiu, publicat pe 13 mai în Cell Reports Methods, cercetătorii au dezvoltat organoide tumorale pulmonare care includ celule T și alte elemente ale mediului imun al tumorii, cunoscut ca fiind un factor important în răspunsurile la tratament.
„Principalul mesaj al acestor studii este că organoidele tumorale derivate din pacienți devin instrumente foarte utile pentru oncologia de precizie”, a declarat autorul principal, Dr. M. Laura Martin, un profesor asistent de cercetare în biomedicină sistemică și computațională și director al platformei de organoide tumorale în cadrul Englander Institute la Weill Cornell Medicine.
Biblioteca de 220 de organoide dezvoltată în primul studiu provine din probe tumorale provenite de la 190 de pacienți și acoperă 15 tipuri diferite de cancer, ceea ce o face o platformă de cercetare neobișnuit de versatilă.
Equipa a caracterizat organoidele în detaliu, demonstrând că acestea au o similitudine ridicată și stabilă cu tumorile părinte în ceea ce privește aspectul microscopic, mutațiile ADN-ului, tiparele de expresie genică și alte caracteristici.
Într-o demonstrație a utilității organoidelor, echipa a selectat un subset care reprezenta tumorile pacienților considerate, conform criteriilor clinice standard, ineligibile pentru tratamentul cu o nouă clasă de medicamente numită inhibitori PARP. Echipa a testat un inhibitor PARP, talazoparib, pe aceste organoide și a descoperit că mai mult de jumătate – 58% – au arătat o sensibilitate substanțială la acesta, sugerând că criteriile clinice actuale exclud pacienți care ar putea beneficia de astfel de medicamente.
„În esență, aceste organoide par a fi modele preclinice foarte bune ale tumorii părinte și sunt modele practice deoarece pot fi utilizate pe termen lung”, a afirmat Dr. Andrea Sboner, profesor asociat de patologie și medicină de laborator, director de informatică și biologie computațională în cadrul Englander Institute și membru al Sandra și Edward Meyer Cancer Center la Weill Cornell.
În al doilea studiu, echipa a dezvoltat un set de metode pentru a crea organoide tumorale pulmonare derivate din pacienți care includ celulele T și alte celule imune normale întâlnite în tumorile umane. Biologii cancerului au recunoscut întotdeauna importanța acestui microambient imun în răspunsurile la tratament, dar replicarea acestuia din probele tumorale a fost o provocare.
Cercetătorii au conceput teste pentru a evalua rapid activitățile celulelor T în aceste organoide sub diferite regimuri de tratament, inclusiv terapii cu inhibitori de checkpoint care intensifică răspunsul imun. „Toate testele pe care le-am dezvoltat pentru aceste organoide ‘imunocompetente’ sunt scalabile pentru testare de înaltă capacitate, ceea ce subliniază promisiunea acestor modele pentru medicina de precizie”, a spus Dr. Martin.
Împreună, studiile au evidențiat mai multe moduri în care organoidele tumorale derivate din pacienți pot fi folosite în cercetarea preclinică. „Puteți utiliza aceste organoide ca ‘avataruri’ ale pacienților în timpul studiilor clinice ale terapiilor experimentale, de exemplu, pentru a obține o imagine timpurie a efectelor și efectelor secundare ale tratamentului”, a adăugat Dr. Juan Miguel Mosquera, profesor de patologie și medicină de laborator și director de patologie de cercetare la Englander Institute.
Cercetătorii își imaginează, de asemenea, utilizarea viitoare a tehnologiei organoidelor tumorale în selectarea tratamentelor pentru pacienți individuali, cultivând un organoid dintr-o probă a tumorii pacientului și testându-l rapid cu diferite regimuri de tratament pentru a vedea care sunt cele mai eficiente. „Pare science-fiction, dar nu este departe”, a spus Dr. Mosquera, care este, de asemenea, membru al Meyer Cancer Center la Weill Cornell și patolog la NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
