"Міні-пухлини печінки" вперше створені в посуді

Вчені вперше створили міні-біологічні моделі первинного раку печінки людини, відомих як органоїди, в лабораторії. У статті, опублікованій у Nature Medicine, крихітні лабораторні моделі пухлин були використані для виявлення нового препарату, який потенційно може лікувати певні типи раку печінки.

Первинний рак печінки - другий за рівнем смертності рак у світі. Щоб краще зрозуміти біологію хвороби та розробити потенційні методи лікування, дослідникам потрібні моделі, які можуть рости в лабораторії та точно відображати, як пухлини поводяться у пацієнтів. Раніше використовували культури клітин, але їх важко підтримувати і не вдається відтворити тривимірну структуру та архітектуру тканин пухлин людини.

Дослідники створили міні-пухлини (до 0,5 мм) - так звані тумороїди - для імітації трьох найпоширеніших форм первинного раку печінки. Клітини пухлини були вилучені хірургічним шляхом у восьми пацієнтів і вирощені в розчині, що містить специфічні поживні речовини та речовини, які перешкоджають здоровим клітинам конкурувати з клітинами пухлини. Команда з Інституту ім. Гурдона (Wellcome/Cancer Research UK, Великобританія) в Кембриджі використовувала тумороїди для перевірки ефективності 29 різних препаратів, включаючи ті, що використовуються в даний час для лікування, та препарати, що розробляються. Встановлено, що одне з’єднання, тип інгібітора білка, пригнічує активацію білка, що називається ERK, у двох з трьох типів пухлин, що є вирішальним етапом у розвитку раку печінки.

Потім дослідники випробували цю сполуку in vivo, пересадивши мишам два типи тумороїдів та обробивши їх препаратом. Помітне зниження росту пухлини спостерігалося у мишей, які отримували препарат, що виявляло потенційне нове лікування деяких видів первинного раку печінки.

Тумороїди змогли зберегти структуру тканини, а також закономірності експресії генів оригінальних пухлин людини, з яких вони були отримані. Окремі підтипи трьох різних типів раку печінки, а також різні пухлинні тканини, з яких вони походили, все ще були відрізними, навіть після того, як вони вирощувались у посуді протягом тривалого часу. Оскільки пухлини зберігають біологічні особливості батьківської пухлини, вони можуть зіграти важливу роль у розробці персоналізованої медицини для пацієнтів.

Створення біологічно точних моделей пухлин також зменшить кількість тварин, необхідних для певних експериментів. Для підтвердження висновків все ще знадобляться дослідження на тваринах, але пухлини дозволять вченим досліджувати ключові питання про біологію раку печінки в культурах, а не на мишах.

Провідний дослідник д-р Меритселл Хуч, привітний співробітник сера Генрі Дейла з Інституту Гурдона, сказав: "Ми раніше створювали органоїди із здорової тканини печінки, але створення тумороїдів печінки є великим кроком вперед для дослідження раку. Вони дозволять нам розуміти набагато більше про біологію раку печінки і, при подальшій роботі, можна було б використовувати для тестування ліків для окремих пацієнтів для створення індивідуальних планів лікування ".

Доктор Ендрю Чисхолм, керівник клітинних та дослідницьких наук у Wellcome, сказав: "Ця робота демонструє силу органоїдних культур моделювати рак людини. Вражає те, як добре органоїди здатні імітувати біологію різних типів пухлин печінки, даючи дослідникам новий спосіб дослідження цієї хвороби. Ці моделі життєво необхідні для наступного покоління досліджень раку і повинні дозволити вченим мінімізувати кількість тварин, що використовуються в дослідженнях ".

Доктор Вікі Робінсон, виконавчий директор NC3R, які частково фінансували цю роботу, сказав: "Ми раді бачити, що кошти від нашої щорічної премії 3R, спонсорованої GlaxoSmithKline, сприяли дослідженням д-ра Хука. Щороку премія відзначає виняткову науку, яка продовжує 3R, і робота, що проводиться Мері та її командою, продовжує прогресувати в цій галузі. Цей новий прорив, що включає органоїди раку печінки, може зменшити кількість тварин, необхідних на ранніх стадіях дослідження раку печінки, і забезпечити більш біологічно точні моделі пухлин людини ".