Patient-Derived SNU Models for Personalized Gastric Cancer Treatment

Рак шлунка залишається значним тягарем для світової охорони здоров'я, з помітною гетерогенністю молекулярних підтипів, реакції на лікування та клінічних результатів. У Cytion ми усвідомлюємо, що ера персоналізованої медицини вимагає доклінічних моделей, які охоплюють цю різноманітність і дозволяють оптимізувати лікування для конкретного пацієнта. Клітинні лінії раку шлунка SNU, отримані від когорти корейських пацієнтів з різними клініко-патологічними особливостями, є унікальним ресурсом для розробки та перевірки персоналізованих стратегій лікування цієї складної злоякісної пухлини.

Основні висновки

• Шлункові лінії SNU представляють різноманітні молекулярні підтипи, що дозволяє проводити дослідження в галузі точної медицини
• Генетичне профілювання дозволяє зіставляти моделі клітинних ліній з характеристиками пухлин пацієнтів
• Профілювання чутливості до лікарських засобів прогнозує відповідь на таргетну та традиційну терапію
• Вибір лікування на основі біомаркерів покращує терапевтичні результати
• Панельний скринінг визначає оптимальні методи лікування для конкретних молекулярних контекстів

Молекулярне підтипування та вибір клітинних ліній

Класифікація Атласу ракового геному (TCGA) поділяє рак шлунка на чотири молекулярні підтипи з відмінними біологічними особливостями та терапевтичними наслідками: EBV-позитивний, з високою мікросателітною нестабільністю (MSI-H), геномно стабільний (GS) та хромосомною нестабільністю (CIN). Для ефективного персоналізованого лікування потрібні моделі, що представляють кожен підтип.

Наші клітини AGS (300408 ) представляють добре охарактеризовану модель аденокарциноми шлунка з визначеними генетичними особливостями, що дозволяє використовувати їх як сурогати пухлин пацієнтів з відповідними молекулярними профілями. Клітини AGS містять характерні мутації та патерни експресії генів, які можна співвіднести з даними про чутливість до лікарських препаратів.

Молекулярне профілювання пухлини пацієнта за допомогою секвенування наступного покоління дозволяє виявити зміни, що підлягають лікуванню, включаючи ампліфікацію HER2, MET, FGFR2 та статус нестабільності мікросателітів. Вибір клітинних ліній на основі відповідних молекулярних особливостей дозволяє проводити предиктивний скринінг лікарських засобів, найбільш релевантних для конкретного пацієнта.

Підходи до профілювання лікарської чутливості

Високопродуктивний скринінг чутливості до лікарських засобів на основі панелей клітинних ліній раку шлунка генерує комплексні профілі відповіді, що корелюють чутливість до лікарських засобів з молекулярними особливостями. Цей підхід дозволяє визначити як біомаркери, що прогнозують відповідь на лікування, так і популяції пацієнтів, які, ймовірно, отримають користь від конкретної терапії.

Стандартні аналізи цитотоксичності (MTT, CellTiter-Glo), проведені в різних діапазонах доз, генерують значення IC50 для сотень сполук. Патерни чутливості кластеризуються за молекулярними підтипами, виявляючи специфічні для підтипів терапевтичні вразливості. Наприклад, лінії MSI-H часто демонструють підвищену чутливість до інгібіторів імунних контрольних точок і знижену чутливість до 5-фторурацилу.

Матриці комбінованих препаратів визначають синергічні схеми, які можуть покращити результати лікування порівняно з терапією одним агентом. Систематичне тестування комбінацій хіміотерапії та таргетних препаратів виявляє взаємодії, які можуть бути пріоритетними для клінічних розробок.

Вимірювання цитотоксичності в реальному часі з використанням імпедансу в режимі реального часу (xCELLigence) або візуалізації живих клітин надає кінетичну інформацію, що виходить за рамки аналізів кінцевих точок, дозволяючи відрізнити цитостатичні ефекти від цитотоксичних і виявити відстрочені відповіді.

Вибір лікування на основі біомаркерів

Прогностичні біомаркери дозволяють раціонально підбирати лікування, визначаючи пацієнтів, які, ймовірно, будуть реагувати на певні види терапії. Для раку шлунка існує кілька встановлених і нових біомаркерів, які використовуються в клінічній практиці.

Ампліфікація HER2, присутня приблизно у 15-20% випадків раку шлунка, прогнозує відповідь на схеми лікування, що містять трастузумаб. Клітинні лінії з ампліфікацією HER2 демонструють високу чутливість до препаратів, спрямованих на HER2, що підтверджує цей біомаркер у доклінічних моделях.

Статус нестабільності мікросателітів прогнозує відповідь на інгібітори імунних контрольних точок. Рак шлунка MSI-H має високий мутаційний тягар та неоантигенне навантаження, що сприяє розвитку протипухлинного імунітету. Моделі клітинної лінії MSI-H дозволяють механістично вивчати відповідь на імунотерапію.

Експресія PD-L1, хоча і недосконала як єдиний біомаркер, сприяє прогнозуванню відповіді на імунотерапію. Експресія PD-L1 клітинної лінії може корелювати з чутливістю до блокади контрольних точок в системах спільного культивування з імунними ефекторними клітинами.

Характеристика механізмів резистентності

Розуміння механізмів резистентності має важливе значення для розробки стратегій подолання невдач лікування. Резистентні до ліків варіанти клітинних ліній, отримані за допомогою моделі хронічного впливу ліків, набувають резистентності, тоді як внутрішньо резистентні лінії виявляють механізми первинної резистентності.

Геномне та транскриптомне профілювання резистентних клітин виявляє зміни, що зумовлюють резистентність. Поширені механізми включають ампліфікацію або мутацію генів-мішеней, активацію обхідних шляхів та регуляцію транспортерів відтоку лікарських засобів.

Функціональні CRISPR-скрини визначають гени, нокаут яких сенсибілізує резистентні клітини до терапії, і пропонують комбіновані партнери, які можуть подолати резистентність. Ці генетичні підходи доповнюють фармакологічні скринінги для стратегій подолання резистентності.

Рекомендовані продукти для досліджень персоналізованої медицини при раку шлунка:

• Клітини AGS (300408 ) - добре охарактеризована аденокарцинома шлунка
• Клітини HGC-27 (300436 ) - недиференційована карцинома шлунка
• DMEM з високим вмістом глюкози (820300a ) - стандартне живильне середовище
• Заморожувальнесередовище CM-ACF (800650 ) - розчин для кріоконсервування