Le most cancers du pancréas a le taux de mortalité le in addition élevé de tous les cancers majeurs et devrait devenir la deuxième lead to de décès liés au cancer aux États-Unis d#39ici 2030. Il est particulièrement difficile à traiter car les tumeurs pancréatiques se développent si rapidement et évoluent constamment. ce qui les rend susceptibles de développer une résistance aux médicaments.
- Les organoïdes dérivés de sufferers peuvent être utilisés comme modèles miniatures de tumeurs pancréatiques pour tester des médicaments.
- Une étude récente montre que différentes marques de matrice extracellulaire n'affectent pas l'expression génique des organoïdes mais influencent leur taux de croissance.
- L'utilisation de Matrigel peut accélérer le développement des organoïdes, ce qui est crucial dans le traitement du most cancers du pancréas en permettant aux cliniciens d'obtenir des résultats furthermore rapidement.
- Les organoïdes dérivés de sufferers offrent un outil précis et robuste pour évaluer la réponse aux médicaments et aider à prendre des décisions cliniques personnalisées.
Les organoïdes dérivés des individuals pourraient changer tout cela. Dans cette biotechnologie émergente, les chercheurs obtiennent de petits échantillons de tissus à partir de biopsies de clients et les utilisent pour cultiver des cultures cellulaires tridimensionnelles en laboratoire. Ces organoïdes agissent comme des modèles miniatures de la tumeur pancréatique du patient et peuvent être utilisés pour tester divers médicaments et évaluer quels traitements contre le cancer pourraient être les moreover efficaces.
L#39enthousiasme suscité par le potentiel clinique de cet outil a conduit à une explosion d#39improvements ces dernières années. In addition d’une douzaine d’essais cliniques sur des organoïdes dérivés de individuals sont actuellement en cours. Cependant, la précipitation pour les introduire dans des essais cliniques signifie que de nombreuses variables expérimentales doivent encore être entièrement vérifiées.
Une étude récente du Salk Institute fournit des informations essentielles sur la fiabilité et la robustesse des organoïdes dérivés de people en tant que modèle clinique du most cancers du pancréas. Les résultats, publiés le 9 janvier 2024 dans JCI Perception, révèlent que l’expression des gènes des organoïdes et les réponses aux médicaments ne sont pas affectées par la marque de matrice extracellulaire utilisée dans la lifestyle cellulaire. Cependant, un produit commercial a effectivement augmenté le taux de croissance des organoïdes des tumeurs pancréatiques, ce qui le rend particulièrement bien adapté au rythme rapide des protocoles de traitement du cancer du pancréas.
« La tumeur de chacun est différente, nous avons donc besoin d#39une médecine personnalisée pour associer un traitement spécifique à une tumeur spécifique », déclare l#39auteur principal Dannielle Engle, professeur adjoint et titulaire de la chaire de développement Helen McLoraine à Salk. « Au lieu de devoir jouer à ce jeu de devinettes, les organoïdes dérivés des sufferers offrent aux cliniciens un modèle prédictif qui les aide à choisir le bon traitement dès le début. »
À mesure que la biotechnologie organoïde progresse, la disponibilité de produits commerciaux pour soutenir cette recherche a augmenté. La plupart des organoïdes sont cultivés dans un milieu de lifestyle, un liquide qui fournit aux cellules divers nutriments dont elles ont besoin pour survivre. Pour croître, les cellules ont également besoin de quelque selected à quoi adhérer. Dans le corps humain, ils sont entourés d’une matrice extracellulaire composée de protéines et d’autres molécules qui fournissent un échafaudage sur lequel les cellules peuvent se développer. En laboratoire, les scientifiques obtiennent ce matériau matriciel auprès de diverses resources commerciales. En fonction de la durée de l#39essai ou de l#39état de la chaîne d#39approvisionnement commerciale, les laboratoires peuvent devoir utiliser des matrices provenant de plusieurs a lot commerciaux ou même de plusieurs marques pour mener à bien leurs expériences.
Plusieurs études ont récemment montré que le sort de milieu de society liquide dans lequel les organoïdes sont cultivés peut affecter leur phénotype, leur transcriptome et leur réponse aux médicaments, ce qui signifie que différents traitements contre le most cancers pourraient être recommandés en fonction du style de milieu de society dans lequel l#39organoïde a été cultivé. Engle et son équipe a entrepris d#39évaluer si les différences dans les matrices extracellulaires pourraient avoir un effet similaire.
« Chaque fois que vous développez un nouveau take a look at clinique, vous devez connaître sa robustesse », explique Engle. « Il doit vous donner le même résultat, que vous effectuiez le take a look at dans un laboratoire en Californie, au Canada ou à New York. »
Le leading auteur Jan C. Lumibao, chercheur postdoctoral dans le laboratoire d#39Engle au second de l#39étude, a testé les trois marques les moreover courantes de matrice extracellulaire : Matrigel, Cultrex et UltiMatrix. À l’aide de diverses méthodes de recherche, il a évalué si ces différents produits avaient un effet sur le taux de croissance des organoïdes, l’expression des gènes et la réponse aux médicaments.
Les résultats ont montré que l#39utilisation de différentes matrices commerciales ne produisait pas de changements significatifs dans les modèles d#39expression génique des organoïdes ou dans les réponses aux médicaments, mais avait un sure effet sur le taux de croissance des tissus.
« Ces matrices sont biologiquement actives, ce qui signifie qu#39elles contiennent de vraies protéines et molécules de signalisation qui pourraient interagir avec l#39organoïde, donc le fait que nous n#39avons pas vu de différences significatives dans l#39expression des gènes ou la réponse aux médicaments avec les différentes marques de matrice était agréable. surprenant et un grand soulagement », déclare Lumibao.
Les chercheurs ont testé 6 médicaments différents contre le most cancers du pancréas – Gemcitabine, Abraxane, Oxaliplatine, Irinotecan, Fluorouracile et Trametinib – et ont confirmé que l#39utilisation de l#39une des trois matrices commerciales n#39aurait modifié l#39appel clinique d#39aucun affected person.
Cependant, une caractéristique des organoïdes était influencée par la marque de la matrice. Les organoïdes des tumeurs pancréatiques se sont développés beaucoup plus rapidement dans Matrigel que dans les deux autres kinds – ce qui est une bonne chose. Plus l’organoïde se développe rapidement, additionally tôt les cliniciens obtiennent les résultats expérimentaux et plus tôt le affected person peut commencer le traitement.
#39un médicament n#39agit pas chez le patient, il est souvent trop tard pour modifier son plan de traitement. Nous voulons régler ce problème le furthermore rapidement doable, avant même que le traitement ne commence. »
Engle dit que Cultrex et UltiMatrix peuvent être utilisés pour les modèles organoïdes et qu#39il est peu probable qu#39ils modifient les résultats expérimentaux, mais les expériences prendront probablement 20 à 40 % de additionally.
Alors pourquoi différents milieux de lifestyle ont-ils eu un tel effet sur les organoïdes, mais pas différents forms de matrice extracellulaire ? Les chercheurs notent que les milieux de tradition de chaque laboratoire peuvent inclure leur propre recette de facteurs de croissance, alors que les matrices extracellulaires ont tendance à contenir le même éventail de facteurs de croissance, mais à des concentrations variables. Ces variations peuvent être suffisamment subtiles pour ne pas avoir d’effet dramatique sur les organoïdes.
« Nos résultats renforcent l#39assurance que les organoïdes dérivés des individuals constituent une plate-forme précise et robuste pour évaluer la réponse des patients aux médicaments et éclairer les décisions cliniques », explique Engle. « Nos équipes chez Salk continuent d#39optimiser la technologie organoïde et de confirmer son utilité en milieu clinique, et nous sommes ravis de voir cet affect sur les résultats pour les sufferers à l#39avenir.
Parmi les autres auteurs figurent Shira R. Okhovat, Kristina L. Peck, Xiaoxue Lin, Kathryn Lande et Shira Yomtoubian de Salk, ainsi qu#39Isabella Ng, Hervé Tiriac, Andrew M. Lowy et Jingjing Zou de l#39UC San Diego.
Le travail a été soutenu par les Countrywide Institutes of Wellbeing (R00CA024725, P30DK120515, T32CA009370, NIH-NCI CCSG : P30014195, NIH-NCI CCSG : P30014195, NIH-NCI CCSG : P30CA23100), le Pancreatic Cancer Motion Community (19-20-ENGL ), l#39American Affiliation for Cancer Analysis, la Lustgarten Basis (21-20-67-ENGL), le programme de recherche sur les maladies liées au tabac de l#39Université de Californie (T31KT1898), Padres Pedal the Bring about/C3 (#PTC2020), la Rose Hills Basis, Mission Cure Cash LLC, la Mark Foundation for Cancer Analysis, l#39Emerald Basis Inc. la Chapman Basis et le Helmsley Charitable Trust.
