Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

Maovähk on endiselt märkimisväärne ülemaailmne tervishoiukoormus, mille molekulaarsed alatüübid, ravivastused ja kliinilised tulemused on väga heterogeensed. Cytionis tunnistame, et personaliseeritud meditsiini ajastu nõuab prekliinilisi mudeleid, mis kajastavad seda mitmekesisust ja võimaldavad patsiendispetsiifilist ravi optimeerimist. SNU maovähi rakuliinid, mis on loodud erinevate kliiniliste patoloogiliste tunnustega Korea patsientide kohordist, pakuvad ainulaadset ressurssi personaliseeritud ravistrateegiate väljatöötamiseks ja valideerimiseks selle keerulise pahaloomulise haiguse puhul.

Peamised järeldused

• SNU maovähi liinid esindavad erinevaid molekulaarseid alatüüpe, mis võimaldavad täppismeditsiini uuringuid
• Geneetiline profileerimine võimaldab rakuliinide mudelite sobitamist patsientide kasvajate omadustega
• Ravimitundlikkuse profiilide koostamine ennustab ravivastust suunatud ja tavapärastele ravimeetoditele
• Biomarkeritest lähtuv ravivalik parandab ravitulemusi
• Paneelipõhine sõeluuring tuvastab optimaalsed ravimeetodid konkreetsete molekulaarsete kontekstide jaoks

Molekulaarne alatüübi määramine ja rakuliinide valik

Cancer Genome Atlas (TCGA) klassifikatsioon jagab maovähi neljaks molekulaarseks alatüübiks, millel on erinevad bioloogilised omadused ja terapeutiline mõju: EBV-positiivne, kõrge mikrosatelliidi ebastabiilsusega (MSI-H), genoomiliselt stabiilne (GS) ja kromosoomi ebastabiilsus (CIN). Tõhus personaliseeritud ravi nõuab iga alatüüpi esindavaid mudeleid.

Meie AGS-rakud (300408 ) kujutavad endast hästi iseloomustatud mao adenokartsinoomi mudelit, millel on määratletud geneetilised omadused, mis võimaldavad kasutada neid patsientide kasvajate asendusnäitajatena, mille molekulaarprofiilid vastavad. AGS-rakkudel on iseloomulikud mutatsioonid ja geeniekspressioonimustrid, mida saab korreleerida ravimitundlikkuse andmetega.

Patsientide kasvajate molekulaarprofiilide koostamisel järgmise põlvkonna sekveneerimise abil tuvastatakse kasutatavad muutused, sealhulgas HER2 amplifikatsioon, MET amplifikatsioon, FGFR2 amplifikatsioon ja mikrosatelliidi ebastabiilsuse staatus. Sobivate molekulaarsete tunnuste alusel toimuv rakuliinide valik võimaldab ennetavat ravimi sõelumist, mis on kõige asjakohasem individuaalsete patsientide puhul.

Ravimitundlikkuse profiilide koostamine

Maovähi rakuliinide kõrge tootlikkusega ravimitundlikkuse skriininguga saadakse põhjalikud ravivastuse profiilid, mis korreleeruvad ravimitundlikkuse ja molekulaarsete omaduste vahel. Selle lähenemisviisiga tuvastatakse nii ravivastuse prognoosivad biomarkerid kui ka patsiendirühmad, kes tõenäoliselt saavad kasu konkreetsetest ravimeetoditest.

Standardsed tsütotoksilisuse testid (MTT, CellTiter-Glo), mis viiakse läbi erinevates doosivahemikes, annavad IC50 väärtused sadade ühendite jaoks. Tundlikkuse mustrid klasterduvad molekulaarsete alatüüpidega, paljastades alatüübispetsiifilised terapeutilised haavatavused. Näiteks MSI-H liinidel on sageli suurem tundlikkus immuunsüsteemi kontrollpunkti inhibiitorite suhtes ja väiksem tundlikkus 5-fluorouratsiili suhtes.

Kombineeritud ravimimaatriksid määravad kindlaks sünergilised raviskeemid, mis võivad parandada tulemusi võrreldes üheainsaineteraapiaga. Kemoteraapia ja sihtotstarbeliste ainete kombinatsioonide süstemaatiline testimine toob esile koostoimed, mida saab kliinilises arenduses eelistada.

Ajaliselt lahendatud tsütotoksilisuse mõõtmised, kasutades reaalajas impedantsi (xCELLigence) või elusraku kujutamist, annavad kineetilist teavet, mis ületab lõpp-punktuuringuid, eristades tsütostaatilist ja tsütotoksilist toimet ning tuvastades hilinenud vastuseid.

Biomarkeripõhine ravi valik

Ennustavad biomarkerid võimaldavad ratsionaalset ravivalikut, tuvastades patsiendid, kes tõenäoliselt reageerivad konkreetsele ravile. Maovähi puhul on kliinilist tegevust suunavad mitmed väljakujunenud ja kujunemisjärgus biomarkerid.

HER2 amplifikatsioon, mida esineb ligikaudu 15-20% maovähi juhtudest, ennustab ravivastust trastuzumabi sisaldavatele raviskeemidele. HER2 amplifikatsiooniga rakuliinid on HER2-le suunatud ravimite suhtes väga tundlikud, mis kinnitab seda biomarkerit prekliinilistes mudelites.

Mikrosatelliidi ebastabiilsuse staatus ennustab vastust immuunsüsteemi kontrollpunkti inhibiitoritele. MSI-H maovähi puhul on kõrge mutatsioonikoormus ja neoantigeenide koormus, mis soodustab kasvajavastast immuunsust. MSI-H rakuliinide mudelid võimaldavad immunoteraapia vastuse mehhanistilisi uuringuid.

PD-L1 ekspressioon, kuigi see on üksiku biomarkerina ebatäiuslik, aitab kaasa immuunravivastuse prognoosimisele. Rakuliini PD-L1 ekspressiooni saab korreleerida tundlikkusega kontrollpunkti blokaadi suhtes kooskultuurisüsteemides koos immuunsüsteemi efektorrakkudega.

Resistentsuse mehhanismi iseloomustamine

Resistentsusmehhanismide mõistmine on oluline ravipuudulikkuse ületamise strateegiate väljatöötamiseks. Kroonilise ravimiga kokkupuute kaudu tekkinud ravimiresistentsete rakuliinide variandid modelleerivad omandatud resistentsust, samas kui iseenesest resistentsed rakuliinid paljastavad primaarsed resistentsusmehhanismid.

Resistentsete rakkude genoomilise ja transkriptoomilise profiili koostamisel tuvastatakse resistentsust põhjustavad muutused. Levinud mehhanismide hulka kuuluvad sihtgeeni amplifikatsioon või mutatsioon, ümbersõidutee aktiveerimine ja ravimi väljavoolutransporteri ülereguleerimine.

Funktsionaalne CRISPR-ekraan tuvastab geenid, mille koputus muudab resistentsed rakud tundlikumaks ravi suhtes, nimetades kombinatsioonipartnerid, mis võivad resistentsuse ületada. Need geneetilised lähenemisviisid täiendavad resistentsuse tagasipööramise strateegiate farmakoloogilisi skriine.

Soovitatavad tooted maovähi personaliseeritud meditsiiniuuringute jaoks:

• AGS rakud (300408) - hästi iseloomustatud mao adenokartsinoom
• HGC-27 rakud (300436) - diferentseerimata maokartsinoom
• DMEM High Glucose (820300a) - standardkultuurikeskkond
• Freeze medium CM-ACF (800650) - krüokonserveerimislahus