В работе, опубликованной в Cell, исследовательская группа описывает трехмерную систему культивирования органоидов для рака поджелудочной железы. Совместно с Дэвидом Тувесоном, профессором CSHL и директором по исследованиям Фонда Люстгартена, и Хансом Клеверсом, профессором и директором Института Хубрехта и президентом Королевской Нидерландской академии искусств и наук, команда разработала метод выращивания ткани поджелудочной железы. не только на лабораторных моделях мышей, но и на тканях пациентов, что открывает путь к индивидуальным подходам к лечению в будущем.Все исследования рака основаны на постоянном поступлении клеток — как нормальных, так и раковых — которые можно выращивать в лаборатории.
Затем, сравнивая нормальные клетки с раковыми, ученые могут определить изменения, которые приводят к болезни. Однако оба типа клеток поджелудочной железы чрезвычайно трудно культивировать в лаборатории.
Кроме того, нормальные протоковые клетки, способные развиться в рак поджелудочной железы, составляют около 10 процентов клеток поджелудочной железы, что затрудняет попытки точно определить изменения, которые происходят по мере развития опухоли. До сих пор ученые были совершенно неспособны культивировать нормальные клетки протоков поджелудочной железы человека в стандартных лабораторных условиях.
Из-за этих ограничений большинство исследований рака поджелудочной железы опираются на генно-инженерные мышиные модели заболевания, создание которых может занять до одного года. «Благодаря этой разработке мы теперь можем культивировать органоиды как мышей, так и человека, что является очень мощным инструментом в нашей борьбе с раком поджелудочной железы», — объясняет Тувсон.Органоиды полностью состоят из протоковых клеток, что исключает окружающие типы клеток, которые часто загрязняют образцы из поджелудочной железы. Они растут в виде полых сфер внутри сложного гелеобразного вещества, наполненного факторами роста и соединительными волокнами. Как только они вырастут до достаточного размера, органоиды можно трансплантировать обратно мышам, где они полностью воспроизводят рак поджелудочной железы. «Теперь у нас есть модель для каждой стадии прогрессирования заболевания», — говорит Чанг-Иль Хван, доктор философии, один из ведущих авторов, работающих в Лаборатории исследования рака поджелудочной железы Фонда Люстгартена при CSHL под руководством доктора Тувсона.
Традиционно раковые клетки выделяют во время операции или вскрытия. К сожалению, примерно 85 процентов больных раком не подходят для хирургического вмешательства на момент постановки диагноза либо потому, что опухоль переплетена с критической сосудистой сетью, либо потому, что болезнь зашла слишком далеко. Поэтому доступ исследователей к образцам пациентов был ограничен. Новое исследование дает ученым возможность выращивать органоиды из биопсийного материала, который сравнительно легко получить. «Биопсия — это стандарт диагностики», — говорит Данниэль Энгл, доктор философии, также ведущий автор статьи. «Теперь мы можем быстро получить органоиды у любого пациента, что дает нам возможность изучать болезнь на гораздо более широкой популяции».
В настоящее время команда работает над созданием репозитория образцов опухолей поджелудочной железы в сотрудничестве с Национальным институтом рака. «Мы надеемся сделать это доступным для всего сообщества исследователей рака поджелудочной железы», — говорит Тувсон. Кроме того, Линдси Бейкер, доктор философии, еще один ведущий автор статьи, начала проводить «школу органоидов» для других исследователей и уже обучила этой технике шесть лабораторий со всего мира.