Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

Ο γαστρικός καρκίνος παραμένει ένα σημαντικό παγκόσμιο βάρος για την υγεία, με έντονη ετερογένεια στους μοριακούς υποτύπους, την ανταπόκριση στη θεραπεία και τα κλινικά αποτελέσματα. Στην Cytion, αναγνωρίζουμε ότι η εποχή της εξατομικευμένης ιατρικής απαιτεί προκλινικά μοντέλα που αποτυπώνουν αυτή την ποικιλομορφία και επιτρέπουν τη βελτιστοποίηση της θεραπείας με βάση τον ασθενή. Οι κυτταρικές σειρές γαστρικού καρκίνου SNU, που δημιουργήθηκαν από μια ομάδα κορεατικών ασθενών με ποικίλα κλινικοπαθολογικά χαρακτηριστικά, παρέχουν μια μοναδική πηγή για την ανάπτυξη και την επικύρωση εξατομικευμένων στρατηγικών θεραπείας σε αυτή τη δύσκολη κακοήθεια.

Βασικά συμπεράσματα

• Οι γαστρικές σειρές SNU αντιπροσωπεύουν ποικίλους μοριακούς υπότυπους που επιτρέπουν την έρευνα της ιατρικής ακριβείας
• Το γενετικό προφίλ επιτρέπει την αντιστοίχιση των μοντέλων κυτταρικών σειρών με τα χαρακτηριστικά του όγκου των ασθενών
• Το προφίλ ευαισθησίας στα φάρμακα προβλέπει την ανταπόκριση σε στοχευμένες και συμβατικές θεραπείες
• Η επιλογή θεραπείας βάσει βιοδεικτών βελτιώνει τα θεραπευτικά αποτελέσματα
• Η διαλογή με βάση πάνελ προσδιορίζει τις βέλτιστες θεραπείες για συγκεκριμένα μοριακά συμφραζόμενα

Μοριακή υποτυποποίηση και επιλογή κυτταρικής γραμμής

Η ταξινόμηση του Άτλαντα Γονιδιώματος του Καρκίνου (TCGA) χωρίζει τον καρκίνο του στομάχου σε τέσσερις μοριακούς υποτύπους με διακριτά βιολογικά χαρακτηριστικά και θεραπευτικές επιπτώσεις: (MSI-H), γονιδιωματικά σταθερός (GS) και χρωμοσωμική αστάθεια (CIN). Η αποτελεσματική εξατομικευμένη θεραπεία απαιτεί μοντέλα που αντιπροσωπεύουν κάθε υπότυπο.

Τα κύτταρα AGS (300408 ) μας αντιπροσωπεύουν ένα καλά χαρακτηρισμένο μοντέλο γαστρικού αδενοκαρκινώματος με καθορισμένα γενετικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν τη χρήση τους ως υποκατάστατα για όγκους ασθενών με αντίστοιχα μοριακά προφίλ. Τα κύτταρα AGS φιλοξενούν χαρακτηριστικές μεταλλάξεις και πρότυπα γονιδιακής έκφρασης που μπορούν να συσχετιστούν με δεδομένα ευαισθησίας στα φάρμακα.

Η μοριακή σκιαγράφηση των όγκων των ασθενών μέσω αλληλούχισης επόμενης γενιάς προσδιορίζει μεταβολές που μπορούν να αναληφθούν, συμπεριλαμβανομένης της ενίσχυσης του HER2, της ενίσχυσης του MET, της ενίσχυσης του FGFR2 και της κατάστασης μικροδορυφορικής αστάθειας. Η επιλογή κυτταρικών σειρών με βάση την αντιστοίχιση μοριακών χαρακτηριστικών επιτρέπει την προγνωστική διαλογή φαρμάκων που είναι πιο σχετικές με τα ατομικά πλαίσια των ασθενών.

Προσεγγίσεις προφίλ ευαισθησίας σε φάρμακα

Η διαλογή ευαισθησίας φαρμάκων υψηλής απόδοσης σε πάνελ κυτταρικών σειρών γαστρικού καρκίνου παράγει ολοκληρωμένα προφίλ απόκρισης που συσχετίζουν την ευαισθησία φαρμάκων με μοριακά χαρακτηριστικά. Αυτή η προσέγγιση προσδιορίζει τόσο προγνωστικούς βιοδείκτες για την ανταπόκριση στα φάρμακα όσο και πληθυσμούς ασθενών που είναι πιθανό να επωφεληθούν από συγκεκριμένες θεραπείες.

Οι τυποποιημένες δοκιμασίες κυτταροτοξικότητας (MTT, CellTiter-Glo) που εκτελούνται σε διάφορα εύρη δόσεων παράγουν τιμές IC50 για εκατοντάδες ενώσεις. Τα μοτίβα ευαισθησίας ομαδοποιούνται με μοριακούς υπότυπους, αποκαλύπτοντας θεραπευτικά τρωτά σημεία ειδικά για κάθε υπότυπο. Για παράδειγμα, οι σειρές MSI-H παρουσιάζουν συχνά αυξημένη ευαισθησία στους αναστολείς των σημείων ανοσολογικού ελέγχου και μειωμένη ευαισθησία στην 5-φθοροουρακίλη.

Οι μήτρες συνδυασμού φαρμάκων εντοπίζουν συνεργιστικά σχήματα που μπορούν να βελτιώσουν τα αποτελέσματα πέραν της θεραπείας με έναν παράγοντα. Η συστηματική δοκιμή συνδυασμών χημειοθεραπείας και στοχευμένων παραγόντων αποκαλύπτει αλληλεπιδράσεις που μπορούν να ιεραρχηθούν για κλινική ανάπτυξη.

Μετρήσεις κυτταροτοξικότητας με χρονική ανάλυση με χρήση εμπέδησης σε πραγματικό χρόνο (xCELLigence) ή απεικόνιση ζωντανών κυττάρων παρέχουν κινητικές πληροφορίες πέραν των δοκιμασιών τελικού σημείου, διακρίνοντας κυτταροστατικές από κυτταροτοξικές επιδράσεις και εντοπίζοντας καθυστερημένες αποκρίσεις.

Επιλογή θεραπείας βάσει βιοδεικτών

Οι προγνωστικοί βιοδείκτες επιτρέπουν την ορθολογική επιλογή της θεραπείας με τον εντοπισμό ασθενών που είναι πιθανό να ανταποκριθούν σε συγκεκριμένες θεραπείες. Ο γαστρικός καρκίνος έχει αρκετούς καθιερωμένους και αναδυόμενους βιοδείκτες που καθοδηγούν την κλινική πρακτική.

Η ενίσχυση του HER2, η οποία είναι παρούσα σε περίπου 15-20% των γαστρικών καρκίνων, προβλέπει την ανταπόκριση σε σχήματα που περιέχουν τραστουζουμάμπη. Οι κυτταρικές σειρές με ενίσχυση του HER2 παρουσιάζουν εξαιρετική ευαισθησία σε παράγοντες που στοχεύουν στο HER2, επικυρώνοντας αυτόν τον βιοδείκτη σε προκλινικά μοντέλα.

Η κατάσταση μικροδορυφορικής αστάθειας προβλέπει την ανταπόκριση σε αναστολείς των σημείων ελέγχου του ανοσοποιητικού συστήματος. Οι γαστρικοί καρκίνοι MSI-H φιλοξενούν υψηλό μεταλλακτικό φορτίο και φορτίο νεοαντιγόνων, προωθώντας την ανοσία κατά του όγκου. Τα μοντέλα κυτταρικών σειρών MSI-H επιτρέπουν μηχανιστικές μελέτες της απόκρισης στην ανοσοθεραπεία.

Η έκφραση του PD-L1, αν και ατελής ως μεμονωμένος βιοδείκτης, συμβάλλει στην πρόβλεψη της απόκρισης στην ανοσοθεραπεία. Η έκφραση PD-L1 της κυτταρικής σειράς μπορεί να συσχετιστεί με την ευαισθησία στον αποκλεισμό των σημείων ελέγχου σε συστήματα συν-καλλιέργειας με κύτταρα ανοσοποιητικών δρώντων.

Χαρακτηρισμός του μηχανισμού αντίστασης

Η κατανόηση των μηχανισμών αντίστασης είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη στρατηγικών για την αντιμετώπιση της αποτυχίας της θεραπείας. Οι ανθεκτικές στα φάρμακα παραλλαγές κυτταρικών σειρών που δημιουργούνται μέσω χρόνιας έκθεσης σε φάρμακα αποτελούν μοντέλο επίκτητης αντίστασης, ενώ οι εγγενώς ανθεκτικές σειρές αποκαλύπτουν πρωτογενείς μηχανισμούς αντίστασης.

Η γονιδιωματική και μεταγραφική σκιαγράφηση προφίλ ανθεκτικών κυττάρων προσδιορίζει τις μεταβολές που οδηγούν στην αντίσταση. Οι συνήθεις μηχανισμοί περιλαμβάνουν ενίσχυση ή μετάλλαξη γονιδίων-στόχων, ενεργοποίηση μονοπατιών παράκαμψης και ρύθμιση μεταφορέων εκροής φαρμάκων.

Οι λειτουργικές οθόνες CRISPR εντοπίζουν γονίδια των οποίων ο αποκλεισμός ευαισθητοποιεί τα ανθεκτικά κύτταρα στη θεραπεία, υποδεικνύοντας συνεργάτες συνδυασμού που μπορούν να ξεπεράσουν την αντίσταση. Αυτές οι γενετικές προσεγγίσεις συμπληρώνουν τις φαρμακολογικές οθόνες για στρατηγικές αντιστροφής της αντοχής.

Συνιστώμενα προϊόντα για την έρευνα εξατομικευμένης ιατρικής για τον καρκίνο του στομάχου:

• AGS Cells (300408) - Καλά χαρακτηρισμένο γαστρικό αδενοκαρκίνωμα
• Κύτταρα HGC-27 (300436) - Αδιαφοροποίητο γαστρικό καρκίνωμα
• DMEM High Glucose (820300a) - Τυπικό μέσο καλλιέργειας
• Μέσο κατάψυξης CM-ACF (800650) - Διάλυμα κρυοσυντήρησης