一项新的研究增加了越来越多的证据，表明类器官(实验室培养的细胞集合，模仿患者的肿瘤)是一种有希望的药物发现途径，以改善癌症患者的结果，特别是罕见的癌症，这些癌症往往缺乏药物疗效的临床数据。
类器官是用病人在手术中收集的组织细胞在实验室中培养出来的。这些“迷你肿瘤”是更简单、更小的身体器官或复制完整功能结构的肿瘤。加州大学洛杉矶分校(UCLA)爱丽丝·索拉尼博士(Dr. Alice Soragni)实验室的科学家们率先将其用于研究疾病和可能的治疗方法。
在周三在线发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的最新研究中，由索拉格尼领导的研究人员从五名患有罕见骨癌脊索瘤的患者身上获得了七份肿瘤样本，这种癌症几乎没有什么治疗选择。脊索瘤是发生在骶骨或颅底的肿瘤。他们的主要治疗是手术，但由于他们的位置，完全切除并不总是可行的，复发率很高。脊索瘤对常规化疗没有反应，而且它们的罕见(在美国每年大约每百万人中就有一例脊索瘤病例)使临床试验难以确定有效的治疗方法。
“我们确实需要临床相关的个性化模型来寻找脊索瘤和许多其他罕见癌症的治疗方法，”Soragni说，他是整形外科学系的助理教授，也是Jonsson综合癌症中心的成员。“由于这种癌症非常罕见，可用的模型也很少，我们研究它对潜在药物的反应的能力非常有限。我们所做的是优化一个平台，利用肿瘤细胞来培育类器官，从而能够研究它们的生物学特性，并通过对各种疗法进行测试，确定最有希望的治疗途径。”
在这项新研究中，研究人员成功地从所有样本中创造出了活的类器官。患者来源的类器官的形态和特征与实际的脊索瘤肿瘤的来源密切匹配，如表达一种名为Ki-67的蛋白质，与细胞增殖相关，以及brachyury，一种已被证实的脊索瘤标记蛋白。
然后，研究人员使用类器官进行高通量药物筛选，这是一个自动化的药物发现过程，允许大量潜在的治疗方法同时测试，而不是一次测试一个，显著加快了潜在靶点和药物的开发和测试。这种类型的大规模筛选一直是药物开发和测试的关键，但这是它首次应用于患者来源的类器官脊索瘤。
通过筛选，作者确定了几个药物靶点和生物学途径，这些都可能被用于脊索瘤的治疗。他们还指出了个性化治疗的重要性，因为患者之间的反应不同，以及从同一患者收集的不同肿瘤之间的反应也不同。
Soragni说:“我们已经证明，利用我们的平台，我们开发的患者来源的肿瘤类器官可以有效地筛选数百种药物，现在包括机器学习方法来研究类器官的生长模式和路径分析，以找到可靶向的生物过程。”在过去的一年中，得益于美国国立卫生研究院(NIH)的拨款和整形外科部(Department of Orthopaedic Surgery)的资助，索拉尼博士的实验室已经扩大了其筛查能力，每周能够生产和测试数百到数千种肿瘤类器官药物。“我们的自动化兼容方法用于生长和筛选患者来源的肿瘤类器官，对罕见的癌很有效(phan等人，2019年)，现在甚至是生长缓慢的骨肿瘤。我们的工作将继续专注于为罕见肿瘤生成个性化模型，这些肿瘤通常缺乏治疗方法，我们的长期目标是在临床中利用这些结果。”
文章标题personalized chordoma organoids for drug discovery studies