Gehirn tumor-organoids kann der Schlüssel sein, um Zeitkritische Behandlungen für Glioblastome

Lab-grown-Hirn-organoids entwickelt von einem Patienten das Glioblastom, die aggressivste und häufigste form von Hirntumoren, könnte die Antworten auf, wie man am besten behandeln. Eine neue Studie in der Zelle , die von Forschern an der Penn Medicine zeigte, wie glioblastoma organoids könnte als wirksame Modelle, um schnell test-personalisierte Behandlungsstrategien.

Glioblastoma multiforme (GBM) ist und bleibt die schwierigste von allen Hirntumoren zu untersuchen und zu behandeln, vor allem, weil der tumor-Heterogenität. Behandlungsansätze, wie Chirurgie, Strahlung und Chemotherapie, zusammen mit neueren personalisierte zelluläre Therapien haben bewiesen, zu verlangsamen tumor-Wachstum und halten Patienten die Krankheit-für einige Zeit; allerdings, eine Heilung, bleibt ungeklärt.

„Wir haben wichtige Fortschritte in der Glioblastom-Forschung, präklinische und klinische Herausforderungen bestehen, die uns immer näher zu mehr wirksame Behandlungen,“ sagte senior-Autor Hongjun-Lied, Ph. D., Perelman Professor von Neurologie in der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania. „Eine Hürde ist die Fähigkeit zur Erinnerung an den tumor, um nicht nur besser zu verstehen, seine komplexe Merkmale, sondern auch zu bestimmen, welche Therapien nach der Operation zu kämpfen, die es in einer zügigeren Weise.“

Co-senior-Autoren zählen Guo-li Ming, MD, Ph. D., Perelman Professor of Neuroscience, und Donald O ‚Rourke, MD, the John Templeton, Jr, MD, Professor für Neurochirurgie und Direktor der GBM Translational Center of Excellence“ in Penns Abramson Cancer Center.

Lab-grown-Hirn-organoids—abgeleitet aus menschlichen pluripotenten Stammzellen oder Patienten Gewebe und gewachsen auf eine Größe nicht größer als eine Erbse—kann rekapitulieren wichtige genetische Zusammensetzung, die Gehirn-Zell-Typ Heterogenität und Architektur, zum Beispiel. Diese Modelle erlauben Forschern neu key features der Patienten erkrankten Gehirnen, um zu helfen malen ein klareres Bild von Ihrer Krebs, und es Ihnen ermöglicht, Wege zu erkunden, wie am besten angreifen.

Was macht organoids so attraktiv in der GBM ist das timing und die Fähigkeit, Zelltyp und den genetischen Heterogenität. Während die vorhandenen in-vitro-Modellen Hinzugefügt haben Forscher Verständnis der biologischen Mechanismen, die der Krebs, haben Sie Einschränkungen. Im Gegensatz zu anderen Modellen, die mehr Zeit benötigen, zeigen gen-expression und anderen histologischen Merkmale, die genauer darstellen, der tumor -, Hirn-tumor-organoids entwickelt von der Forschungsgruppe wachsen, viel schneller. Das ist wichtig, weil die aktuellen Therapien sind in der Regel initiiert von einem Monat nach der Operation, also eine Landkarte, die einem eher vorteilhafter.

In der neuen Studie, die Forscher Entnahmen frischem tumor-Proben von 52 Patienten, die zu „wachsen“ entsprechenden tumor-organoids im Labor. Die Erfolgsquote für die Erzeugung von Glioblastom-organoids (GBOs) war 91.4 Prozent, 66,7 Prozent der Tumoren, die Ausdruck der IDH1 – mutation, und 75 Prozent für rezidivierende Tumoren, die innerhalb von zwei Wochen. Diese tumor Glioblastom-organoids auch biobanked und erholte sich später für Analysen.

Genetische, histologische, Molekularbiologische Analysen wurden auch durchgeführt, in der 12 Patienten, um festzustellen, dass diese neue GBOs weitgehend beibehalten features aus dem primären tumor des Patienten.

Acht GBO Proben wurden dann erfolgreich transplantiert Erwachsenen Maus Gehirn, die schnelle und aggressive infiltration von Krebs Zellen und gepflegt key-mutation Ausdruck bis zu drei Monate später. Wichtig ist, ein wichtiges Markenzeichen der GBM—die infiltration von Tumorzellen in das umliegende Hirngewebe—wurde festgestellt, in den Maus-Modellen.

Zu imitieren, post-operative Behandlungen, die Forscher ausgesetzt GBOs standard-of-care-und zielgerichtete Therapien, einschließlich Arzneimitteln aus klinischen Studien und die Chimäre antigen-rezeptor-T (AUTO-T) Zell-Immuntherapie. Für jede Behandlung, die Forscher zeigten, dass die organoide Antworten sind unterschiedlich und Wirksamkeit korreliert ist, um Ihre genetische Mutationen in Patienten Tumoren. Dieses Modell eröffnet die Möglichkeit für zukünftige klinische Studien für personized Behandlung basiert auf individuellen Patienten-tumor-Antworten zu verschiedenen Drogen.

Insbesondere beobachteten die Forscher, ein Vorteil der organoids behandelt mit AUTO-T-Therapien, die verwendet wurden, in die Laufenden klinischen Studien zum Ziel, die EGFRvIII – mutation, ein Fahrer der Krankheit. In sechs GBOs, zeigten die Forscher spezifische Wirkung patient GBOs mit der EGFRvIII – mutation mit einer Ausweitung von CAR-T-Zellen und Reduktion in EGFRvIII exprimierenden Zellen.