מדענים מהמרכז לחקר הסרטן הגרמני (DKFZ) ואוניברסיטת Shanghaitech פיתחו שיטה חדשנית לגידול גידולי מוח של חולים בודדים במעבדה המחקים את המבנה המקורי ואת הרכוש המולקולרי של הגידול ההורי ככל האפשר. נמצא כי בדיקות תרופות במודל זה מתואמות היטב לתגובות המטופלים בפועל, מה שהופך אותו לשיטה חשובה לחקירת טיפולים.
אורגנואידים לגידול, כלומר מיני-גידולים שגדלו מחומר כירורגי במנה התרבות, נמצאים כיום בשימוש נרחב במחקר סרטן. קבוצות מחקר רבות כבר פיתחו גישות לטיפוח גידולי מוח במעבדה, במיוחד עבור הגליובלסטומות האגרסיביות מאוד. עם זאת, המורכבות של הגידולים היא אתגר מרכזי למחקר זה. ברבות מהשיטות הקיימות, המיני-גידולים מאבדים במהירות תכונות חשובות או את האינטראקציות בין תאי הגידול לסביבתם לא ניתן לייצג כראוי.
הדגם החדש של הייקון ליו, DKFZ, מסתמך על אורגנים מוחיים-סוג של "מיני מוח" הנוצר מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים. באורגנואידים אלה, המציגים תכונות דמויי מוח, החוקרים מגדלים דגימות גידול טריות. זה יוצר מודל של הגידול המחקה במדויק את המגוון של סוגי התאים, את סביבת הגידול המורכבת ואת המאפיינים המולקולריים של הגידול המקורי. החוקרים קראו לשיטה החדשה IPTO (אורגנואיד גידול חולה אינדיבידואלי). שיטה זו נבדקה בדגימות מטופלים מבתי חולים בהיידלברג, מנהיים ותוקפה עוד יותר בחולי גידולים מוחיים עם מספר גדול בשנגחאי בשיתוף עם אוניברסיטת שנגאיטק.
עם IPTOS, אנו לא יכולים רק לשמור על המבנה וההטרוגניות של הגידולים, אלא גם לחזות את תגובתם לטיפולים שונים. "
הייקון ליו, מנהיג המחקר
מה שהופך את השיטה הזו למיוחדת כל כך היא שניתן ליישם אותה על מגוון רחב של גידולים במערכת העצבים המרכזית, החל מגידולים מוחיים אגרסיביים כמו גליובלסטומות ועד גרורות מוחיות, המופיעות בכ- 20 אחוז מכל חולי הסרטן. במחקר הנוכחי, הצוות תרבות את ה- IPTOs מ -48 ישויות גידולים כולל גידולי מוח לילדים, צורות שונות של גליובלסטומה, וגרורות מוח של סרטן, ריאות או המעי הגס.
"אנו משערים כי התקשורת בין נוירונים לתאי סרטן במודל ה- IPTO מעדיפה את צמיחת גידולי מערכת העצבים המרכזית, ומשקפת את ההתפתחויות האחרונות במדעי המוח לסרטן", מסביר ליו.
החוקרים מצאו כי מודל ה- IPTO שימושי במיוחד לבדיקת יעילות הכימותרפיה או תרופות נגד סרטן אחרות על גידולים בודדים. במחקר פרוספקטיבי שנערך על 35 חולי גליובלסטומה, ה- IPTOs הצליחו לחזות במדויק את התגובה לתרופה החשובה Temozolomide. זה מסמן את ה- IPTO את המודל הפרה -קליני הראשון של גידול המוח המנבא את תגובת המטופל במסגרת המרפאה הפוטנציאלית. בניסויים עם IPTOs שגדלו מגרורות מוחיות, המיני-גידולים במנה התרבות שיקפו במדויק את תוצאות הטיפול בתרופות ממוקדות-צעד מכריע לעבר רפואה בהתאמה אישית. מכיוון שכמות תאי החיסון תואמת גם בין iptos לגידולים ההורים שלהם, המיני-גידולים כבר נבדקים על התאמתם כדי לחזות את יעילותם של אימונותרפיות.
"אנו נרגשים מאוד שרופאים ממדינות רבות ושונות כבר פנו אלינו כדי לחקור כיצד להשתמש במודל IPTO כדי למצוא את אפשרויות הטיפול הטובות ביותר עבור מטופליהם במהירות ובאמינות יותר", אומר מומחה תאי STEM ליו, שהקים זה עתה סיבוב DKFZ -אף עם עמיתיו כדי לחקור עוד יותר את הפוטנציאל של IPTOs לבדיקת תרופות, הצוות יאסוף את הנתונים המולקולריים האיכותיים מהטיפול התרופתי וישתמש בנתונים אלה לצורך הכשרת מודלים של בינה מלאכותית מתקדמת שעשויה לסייע במציאת הטיפול הטוב ביותר בחולי סרטן המוח ו עם זאת, עדיין יש להעריך את השיטה עוד לפני שניתן להשתמש בה בטיפול בחולים.
