Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

A gyomorrák továbbra is jelentős globális egészségügyi terhet jelent, a molekuláris altípusok, a kezelésre adott válasz és a klinikai eredmények tekintetében jelentős heterogenitással. A Cytionnál felismertük, hogy a személyre szabott orvoslás kora olyan preklinikai modelleket igényel, amelyek megragadják ezt a sokféleséget, és lehetővé teszik a betegspecifikus kezelés optimalizálását. A változatos klinikopatológiai jellemzőkkel rendelkező koreai betegek kohorszából létrehozott SNU gyomorrák-sejtvonalak egyedülálló erőforrást biztosítanak a személyre szabott kezelési stratégiák kifejlesztéséhez és validálásához ebben a kihívást jelentő malignitásban.

A legfontosabb tudnivalók

• A SNU gyomorvonalak változatos molekuláris altípusokat képviselnek, lehetővé téve a precíziós gyógyászati kutatást
• A genetikai profilalkotás lehetővé teszi a sejtvonalmodellek és a betegek tumorjellemzőinek összehangolását
• A gyógyszerérzékenységi profilok előrejelzik a célzott és hagyományos terápiákra adott választ
• A biomarkerek által vezérelt kezelés kiválasztása javítja a terápiás eredményeket
• A panel-alapú szűrés optimális terápiákat azonosít az egyes molekuláris összefüggésekhez

Molekuláris altípusmeghatározás és sejtvonalak kiválasztása

A Cancer Genome Atlas (TCGA) osztályozása a gyomorrákot négy molekuláris altípusra osztja, amelyek eltérő biológiai jellemzőkkel és terápiás vonatkozásokkal rendelkeznek: EBV-pozitív, magas mikroszatellita-instabilitású (MSI-H), genomilag stabil (GS) és kromoszóma-instabilitás (CIN). A hatékony személyre szabott kezeléshez minden altípust reprezentáló modellekre van szükség.

AGS-sejtjeink (300408 ) jól jellemzett gyomor adenokarcinóma modellt képviselnek, amely meghatározott genetikai jellemzőkkel rendelkezik, és lehetővé teszi a megfelelő molekuláris profilú beteg tumorok helyettesítőjeként való felhasználásukat. Az AGS sejtek jellegzetes mutációkat és génexpressziós mintázatokat hordoznak, amelyek a gyógyszerérzékenységi adatokkal korrelálhatók.

A betegek tumorának újgenerációs szekvenálással történő molekuláris profilalkotása azonosítja a beavatkozásra alkalmas elváltozásokat, beleértve a HER2-amplifikációt, a MET-amplifikációt, az FGFR2-amplifikációt és a mikroszatellita-instabilitás státuszát. A megfelelő molekuláris jellemzők alapján történő sejtvonal-választás lehetővé teszi az egyedi betegkörnyezetre leginkább vonatkozó prediktív gyógyszerszűrést.

Gyógyszerérzékenységi profilalkotási megközelítések

A gyomorrákos sejtvonalpanelek nagy áteresztőképességű gyógyszerérzékenységi szűrése átfogó válaszprofilokat hoz létre, amelyek a gyógyszerérzékenységet a molekuláris jellemzőkkel hozzák összefüggésbe. Ez a megközelítés azonosítja mind a gyógyszerre adott válasz prediktív biomarkereit, mind pedig azokat a betegpopulációkat, amelyek valószínűleg profitálnak az adott terápiákból.

A dózistartományokban végzett standard citotoxicitási vizsgálatok (MTT, CellTiter-Glo) több száz vegyület IC50-értékét generálják. Az érzékenységi minták a molekuláris altípusok szerint csoportosulnak, feltárva az altípus-specifikus terápiás sebezhetőségeket. Például az MSI-H vonalak gyakran fokozott érzékenységet mutatnak az immunellenőrzési pont inhibitorokkal szemben, és csökkent érzékenységet az 5-fluorouracillal szemben.

A kombinációs gyógyszermátrixok olyan szinergikus kezeléseket azonosítanak, amelyek az egy hatóanyagú terápián túl javíthatják az eredményeket. A kemoterápia és a célzott szerek kombinációinak szisztematikus tesztelése olyan kölcsönhatásokat tár fel, amelyeket prioritásként lehet kezelni a klinikai fejlesztés szempontjából.

A valós idejű impedancia (xCELLigence) vagy élősejt-képalkotás segítségével végzett időfelbontású citotoxicitási mérések a végpontvizsgálatokon túl kinetikai információt nyújtanak, megkülönböztetve a citosztatikus és a citotoxikus hatásokat, és azonosítva a késleltetett válaszokat.

Biomarker-vezérelt kezelés kiválasztása

A prediktív biomarkerek lehetővé teszik a racionális kezelés kiválasztását azáltal, hogy azonosítják azokat a betegeket, akik valószínűleg reagálnak az adott terápiákra. A gyomorráknak számos bevett és új biomarkere van, amelyek a klinikai gyakorlatot irányítják.

A HER2-amplifikáció, amely a gyomorrákok körülbelül 15-20%-ában jelen van, előre jelzi a trastuzumabot tartalmazó kezelésekre adott választ. A HER2-amplifikációval rendelkező sejtvonalak kiváló érzékenységet mutatnak a HER2-célzott szerekkel szemben, ami validálja ezt a biomarkert a preklinikai modellekben.

A mikroszatellita-instabilitási státusz előre jelzi az immunellenőrző pont-gátlókra adott választ. Az MSI-H gyomorrákok magas mutációs terhet és neoantigén-terhelést hordoznak, ami elősegíti a tumorellenes immunitást. Az MSI-H sejtvonalmodellek lehetővé teszik az immunterápiás válasz mechanisztikus vizsgálatát.

A PD-L1 expresszió, bár egyedüli biomarkerként nem tökéletes, hozzájárul az immunterápiás válasz előrejelzéséhez. A sejtvonal PD-L1-expressziója az immunhatású sejtekkel együtt tenyésztett rendszerekben összefüggésbe hozható a kontrollpont-blokáddal szembeni érzékenységgel.

Az ellenállási mechanizmus jellemzése

A rezisztenciamechanizmusok megértése elengedhetetlen a kezelés sikertelenségének leküzdésére irányuló stratégiák kidolgozásához. A krónikus gyógyszer-expozíció révén létrehozott gyógyszerrezisztens sejtvonal-változatok a szerzett rezisztenciát modellezik, míg a belső rezisztens vonalak az elsődleges rezisztencia-mechanizmusokat tárják fel.

A rezisztens sejtek genomikai és transzkriptomikai profilalkotása azonosítja a rezisztenciát kiváltó változásokat. A leggyakoribb mechanizmusok közé tartozik a célgén amplifikációja vagy mutációja, a megkerülő útvonal aktiválása és a gyógyszer-kiáramlási transzporterek felszabályozása.

Funkcionális CRISPR-szűrések azonosítják azokat a géneket, amelyek kiütése érzékennyé teszi a rezisztens sejteket a terápiával szemben, és kijelölik azokat a kombinációs partnereket, amelyek leküzdhetik a rezisztenciát. Ezek a genetikai megközelítések kiegészítik a rezisztencia megfordítására irányuló stratégiák farmakológiai szűréseit.

Ajánlott termékek a gyomorrák személyre szabott gyógyászati kutatásához:

• AGS sejtek (300408) - Jól jellemzett gyomor adenokarcinóma
• HGC-27 sejtek (300436) - differenciálatlan gyomorkarcinóma
• DMEM High Glucose (820300a) - Standard tenyésztőközeg
• CM-ACF (800650) - Kriokonzerváló oldat