Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

Ракът на стомаха остава значителна глобална здравна тежест, с подчертана хетерогенност в молекулярните подтипове, отговора на лечението и клиничните резултати. В Cytion осъзнаваме, че ерата на персонализираната медицина изисква предклинични модели, които отразяват това разнообразие и позволяват оптимизиране на лечението, съобразено със спецификата на пациента. Клетъчните линии за рак на стомаха SNU, създадени от кохорта корейски пациенти с разнообразни клиникопатологични характеристики, предоставят уникален ресурс за разработване и валидиране на персонализирани стратегии за лечение на това предизвикателно злокачествено заболяване.

Основни изводи

• Линиите SNU на стомаха представляват разнообразни молекулярни подтипове, позволяващи изследвания в областта на прецизната медицина
• Генетичното профилиране дава възможност за съчетаване на моделите на клетъчните линии с туморните характеристики на пациентите
• Профилирането на лекарствената чувствителност предсказва отговора към таргетни и конвенционални терапии
• Изборът на лечение, основано на биомаркери, подобрява терапевтичните резултати
• Панелно базираният скрининг идентифицира оптимални терапии за специфични молекулярни контексти

Молекулярно подтипизиране и избор на клетъчни линии

Класификацията на Атласа на раковия геном (TCGA) разделя рака на стомаха на четири молекулярни подтипа с различни биологични характеристики и терапевтични последици: EBV-позитивен, микросателитна нестабилност с висока степен (MSI-H), геномно стабилен (GS) и хромозомна нестабилност (CIN). Ефективното персонализирано лечение изисква модели, представящи всеки подтип.

Нашите AGS клетки (300408 ) представляват добре характеризиран модел на стомашен аденокарцином с определени генетични характеристики, което позволява използването им като заместители на пациентски тумори със съответстващи молекулярни профили. Клетките AGS притежават характерни мутации и модели на генна експресия, които могат да бъдат съпоставени с данни за чувствителността към лекарства.

Молекулярното профилиране на туморите на пациентите чрез секвениране от следващо поколение идентифицира промени, които могат да бъдат използвани, включително амплификация на HER2, амплификация на MET, амплификация на FGFR2 и статус на микросателитна нестабилност. Подборът на клетъчни линии въз основа на съвпадащи молекулярни характеристики позволява прогнозен скрининг на лекарства, които са най-подходящи за индивидуалните условия на пациента.

Подходи за профилиране на лекарствената чувствителност

Високопроизводителният скрининг на лекарствената чувствителност в панели от клетъчни линии за рак на стомаха генерира цялостни профили на отговор, които корелират лекарствената чувствителност с молекулярните характеристики. Този подход идентифицира както предсказващи биомаркери за лекарствен отговор, така и популации от пациенти, които вероятно ще се възползват от специфични терапии.

Стандартните тестове за цитотоксичност (MTT, CellTiter-Glo), извършвани в диапазони от дози, генерират стойности IC50 за стотици съединения. Моделите на чувствителност се групират с молекулярните подтипове, разкривайки специфични за подтипа терапевтични уязвимости. Например MSI-H линиите често показват повишена чувствителност към инхибитори на имунната контролна точка и намалена чувствителност към 5-флуороурацил.

Комбинираните лекарствени матрици идентифицират синергични режими, които могат да подобрят резултатите в сравнение с терапията с един агент. Систематичното тестване на комбинации от химиотерапия и таргетни агенти разкрива взаимодействия, които могат да бъдат приоритизирани за клинична разработка.

Измерванията на цитотоксичността с отчитане на времето чрез използване на импеданс в реално време (xCELLigence) или изобразяване на живи клетки предоставят кинетична информация извън крайните анализи, като разграничават цитостатичните от цитотоксичните ефекти и идентифицират забавени реакции.

Избор на лечение, основано на биомаркери

Прогнозните биомаркери позволяват рационален избор на лечение чрез идентифициране на пациенти, които вероятно ще реагират на специфични терапии. При рака на стомаха има няколко установени и нововъзникващи биомаркери, които ръководят клиничната практика.

Амплификацията на HER2, която е налице при приблизително 15-20 % от случаите на рак на стомаха, предсказва отговора към режими, съдържащи трастузумаб. Клетъчните линии с амплификация на HER2 показват изключителна чувствителност към HER2-таргетирани агенти, което потвърждава този биомаркер в предклинични модели.

Статусът на микросателитна нестабилност предсказва отговора към инхибитори на имунните контролни точки. MSI-H ракът на стомаха крие висока мутационна тежест и неоантигенно натоварване, което насърчава антитуморния имунитет. Моделите на MSI-H клетъчни линии дават възможност за механистични изследвания на отговора на имунотерапията.

Експресията на PD-L1, макар и несъвършена като самостоятелен биомаркер, допринася за прогнозиране на отговора на имунотерапията. Експресията на PD-L1 в клетъчни линии може да се съотнесе с чувствителността към блокада на контролните точки в системи за съвместно култивиране с имунни ефекторни клетки.

Характеристика на механизма на резистентност

Разбирането на механизмите на резистентност е от съществено значение за разработването на стратегии за преодоляване на неуспеха на лечението. Лекарствено резистентните варианти на клетъчни линии, генерирани чрез хронично излагане на лекарства, моделират придобита резистентност, докато вътрешно резистентните линии разкриват първични механизми на резистентност.

Геномното и транскриптомното профилиране на резистентни клетки идентифицира промените, които обуславят резистентността. Често срещаните механизми включват амплификация или мутация на гените-мишени, активиране на обходни пътища и повишаване на регулацията на лекарствените ефлуксни транспортери.

Функционалните CRISPR екрани идентифицират гени, чието нокаутиране сенсибилизира резистентните клетки към терапията, номинирайки комбинирани партньори, които могат да преодолеят резистентността. Тези генетични подходи допълват фармакологичните скрининги за стратегии за обръщане на резистентността.

Препоръчани продукти за изследвания на персонализираната медицина при рак на стомаха:

• Клетки AGS (300408) - добре характеризиран аденокарцином на стомаха
• Клетки HGC-27 (300436) - недиференциран стомашен карцином
• DMEM с високо съдържание на глюкоза (820300a ) - Стандартна среда за култивиране
• Среда за замразяване CM-ACF (800650) - разтвор за криоконсервация