Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

Skrandžio vėžys tebėra didelė pasaulinė sveikatos našta, pasižyminti dideliu molekulinių potipių, atsako į gydymą ir klinikinių rezultatų heterogeniškumu. Bendrovėje "Cytion" pripažįstame, kad individualizuotos medicinos eroje reikalingi ikiklinikiniai modeliai, atspindintys šią įvairovę ir leidžiantys optimizuoti konkrečiam pacientui skirtą gydymą. SNU skrandžio vėžio ląstelių linijos, sukurtos iš korėjiečių pacientų, turinčių įvairių klinikopatologinių požymių, grupės, yra unikalus šaltinis kuriant ir tvirtinant personalizuotas gydymo strategijas šiai sudėtingai piktybinei ligai gydyti.

Pagrindinės išvados

• Skrandžio SNU linijos atstovauja įvairiems molekuliniams potipiams, leidžiantiems atlikti tiksliosios medicinos tyrimus
• Genetinio profilio nustatymas leidžia ląstelių linijų modelius suderinti su pacientų navikų savybėmis
• Jautrumo vaistams profiliavimas leidžia prognozuoti atsaką į taikinių ir įprastinį gydymą
• Biomarkeriais pagrįsta gydymo atranka pagerina gydymo rezultatus
• Grupėmis pagrįsta atranka nustato optimalius gydymo būdus konkrečioms molekulinėms aplinkybėms

Molekulinio potipio nustatymas ir ląstelių linijų atranka

Vėžio genomo atlaso (TCGA) klasifikacijoje skrandžio vėžys skirstomas į keturis molekulinius potipius, pasižyminčius skirtingomis biologinėmis savybėmis ir terapinėmis pasekmėmis: EBV-pozityvus, mikrosatelitinio nestabilumo (MSI-H), genomiškai stabilus (GS) ir chromosominio nestabilumo (CIN). Efektyviam individualiam gydymui reikalingi modeliai, atspindintys kiekvieną potipį.

Mūsų AGS ląstelės (300408) yra gerai apibūdintas skrandžio adenokarcinomos modelis su apibrėžtomis genetinėmis savybėmis, leidžiantis jas naudoti kaip pacientų navikų su atitinkamais molekuliniais profiliais pakaitalus. AGS ląstelės turi būdingų mutacijų ir genų raiškos modelių, kuriuos galima susieti su jautrumo vaistams duomenimis.

Pacientų naviko molekulinio profilio nustatymas naudojant naujos kartos sekoskaitą leidžia identifikuoti veiksmingus pokyčius, įskaitant HER2 amplifikaciją, MET amplifikaciją, FGFR2 amplifikaciją ir mikrosatelitinio nestabilumo statusą. Ląstelių linijų atranka pagal atitinkamus molekulinius požymius leidžia atlikti prognozuojamąją vaistų atranką, labiausiai atitinkančią individualias pacientų aplinkybes.

Jautrumo vaistams profiliavimo metodai

Atliekant didelio našumo skrandžio vėžio ląstelių linijų grupių jautrumo vaistams atrankinę patikrą gaunami išsamūs atsako profiliai, kuriuose jautrumas vaistams koreliuoja su molekulinėmis savybėmis. Taikant šį metodą nustatomi ir atsaką į vaistus nuspėjantys biomarkeriai, ir pacientų populiacijos, kurioms gali būti naudingi konkretūs gydymo būdai.

Atliekant standartinius citotoksiškumo tyrimus (MTT, "CellTiter-Glo"), kurie atliekami įvairiose dozių grupėse, gaunamos IC50 vertės šimtams junginių. Jautrumo modeliai susitelkia į molekulinius potipius, taip atskleidžiant potipiui būdingą terapinį pažeidžiamumą. Pavyzdžiui, MSI-H linijos dažnai pasižymi didesniu jautrumu imuninių kontrolinių taškų inhibitoriams ir mažesniu jautrumu 5-fluorouracilui.

Kombinuotų vaistų matricos leidžia nustatyti sinergetinius režimus, kurie gali pagerinti rezultatus labiau nei gydymas vienu preparatu. Sistemingas chemoterapijos ir tikslinių vaistų derinių testavimas atskleidžia sąveikas, kurioms galima teikti pirmenybę klinikiniam vystymui.

Laiko trukmės citotoksiškumo matavimai naudojant realaus laiko impedanso metodą (xCELLigence) arba gyvų ląstelių vaizdavimą suteikia kinetinės informacijos, kuri pranoksta galutinių tyrimų rezultatus, leidžia atskirti citostatinį poveikį nuo citotoksinio ir nustatyti uždelstas reakcijas.

Biomarkeriais pagrįsta gydymo atranka

Prognostiniai biomarkeriai leidžia racionaliai parinkti gydymą nustatant pacientus, kurie gali reaguoti į konkrečius gydymo būdus. Skrandžio vėžys turi keletą nustatytų ir naujų biomarkerių, kuriais vadovaujamasi klinikinėje praktikoje.

HER2 amplifikacija, esanti maždaug 15-20 proc. skrandžio vėžio atvejų, leidžia prognozuoti atsaką į trastuzumabo turinčius gydymo režimus. Ląstelių linijos su HER2 amplifikacija pasižymi išskirtiniu jautrumu į HER2 nukreiptiems preparatams, todėl šis biomarkeris patvirtintas ikiklinikiniuose modeliuose.

Mikrosatelitinio nestabilumo būklė prognozuoja atsaką į imuninių kontrolinių taškų inhibitorius. MSI-H skrandžio vėžys pasižymi didele mutacijų našta ir neoantigenų krūviu, skatinančiu priešvėžinį imunitetą. MSI-H ląstelių linijų modeliai leidžia atlikti imunoterapijos atsako mechanistinius tyrimus.

PD-L1 raiška, nors ir netobula kaip atskiras biomarkeris, padeda numatyti atsaką į imunoterapiją. Ląstelių linijos PD-L1 raiška gali būti siejama su jautrumu kontrolinių taškų blokadai bendrų kultūrų sistemose su imuninėmis efektorinėmis ląstelėmis.

Atsparumo mechanizmo apibūdinimas

Atsparumo mechanizmų supratimas yra labai svarbus kuriant strategijas, kaip įveikti gydymo nesėkmę. Vaistams atsparūs ląstelių linijų variantai, susidarę dėl lėtinio vaistų poveikio, modeliuoja įgytą atsparumą, o iš prigimties atsparios linijos atskleidžia pirminius atsparumo mechanizmus.

Atsparių ląstelių genominis ir transkriptominis profiliavimas leidžia nustatyti pokyčius, lemiančius atsparumą. Dažniausiai pasitaikantys mechanizmai apima taikinio geno amplifikaciją arba mutaciją, apėjimo kelio aktyvinimą ir vaistų nutekėjimo transporterių reguliavimą.

Funkciniais CRISPR ekranais nustatomi genai, kurių išstūmimas jautrina atsparias ląsteles gydymui, ir nustatomi deriniai, galintys įveikti atsparumą. Šie genetiniai metodai papildo farmakologinius atsparumo panaikinimo strategijų atrankos tyrimus.

Rekomenduojami produktai skrandžio vėžio personalizuotos medicinos tyrimams:

• AGS ląstelės (300408) - gerai apibūdinta skrandžio adenokarcinoma
• HGC-27 ląstelės (300436) - nediferencijuota skrandžio karcinoma
• DMEM su dideliu gliukozės kiekiu (820300a) - Standartinė mitybinė terpė
• Užšaldymo terpė CM-ACF (800650) - Kriokonservavimo tirpalas