Tra il 2006 e 2007, parecchi risultati di svolta dai laboratori di DRS. Shinya Yamanaka e James A. Thomson ha condotto allo sviluppo di pluripotenti indotte (iPSCs) le cellule staminali1,2,3. Di riprogrammare le cellule somatiche con definiti fattori trascrizionali a forma iPSCs, i ricercatori sono stati in grado di generare cellule con caratteristiche chiave, vale a dire, pluripotenza e auto-rinnovamento, che era precedentemente pensato solo esistono in cellule staminali embrionali umane (hESC). iPSCs potrebbe essere generato da qualsiasi individuo o il paziente e non ha dovuto essere derivate da embrioni, ampliando enormemente il repertorio delle malattie disponibili e sfondi gratis per lo studio. Da allora, iPSCs derivate dal paziente sono stati usati per ricapitolare il fenotipo di varie malattie umane, da morbo di Alzheimer4 e sclerosi laterale amiotrofica5 a lungo QT sindrome6,7, 8.
Questi avanzamenti nella ricerca di iPSC hanno anche aperto nuove strade per la ricerca sul cancro. Diversi gruppi hanno recentemente utilizzato iPSCs paziente allo sviluppo del cancro modello sotto un background genetico suscettibile9,10,11, con applicazione di successo ha dimostrata fino ad oggi in osteosarcoma9, leucemia10,11,12e13di cancro colorettale. Anche se modelli iPSC-derivato del cancro sono ancora nella loro infanzia, hanno dimostrato grande potenziale nella malignità phenocopying malattia-collegate, delucidare i meccanismi patologici e identificando i composti terapeutici14.
Sindrome di Li-Fraumeni (LFS) è un disordine ereditario dominante autosomal del cancro causato dalla mutazione di TP53 germline15. Pazienti con LFS sono predisposti a un vario tipo di malignità compreso osteosarcoma, rendendo particolarmente adatto allo studio di questa malignità16LFS iPSCs e le loro cellule derivate. Un modello basato su iPSC osteosarcoma è stato fondato nel 2015 utilizzando LFS iPSCs derivate paziente9 successivamente differenziate in cellule staminali mesenchimali (MSCs) e quindi di osteoblasti, l'originario cellule di osteosarcoma. Questi osteoblasti LFS ricapitolano osteosarcoma-collegata la differenziazione osteogenica difetti e proprietà oncogene, che dimostra il potenziale come una piattaforma di "tumore dell'osso in un piatto" modello. È interessante notare che, genoma transcriptome analisi rivelano aspetti di una firma del gene di osteosarcoma in osteoblasti LFS e che caratteristiche di questo profilo di espressione genica LFS sono correlate con la prognosi difficile in osteosarcoma9, che indica la potenziale di modelli di malattia iPSCs LFS a rivelare le caratteristiche di rilevanza clinica.
Questo manoscritto fornisce una descrizione dettagliata di come utilizzare LFS iPSCs derivate dal paziente all'osteosarcoma di modello. Vi si descrive la generazione di LFS iPSCs, differenziazione delle iPSCs a MSCs e poi di osteoblasti e l'uso di un modello in vivo dello xenotrapianto utilizzando osteoblasti LFS. Il modello di malattia LFS presenta diversi vantaggi, in particolare la capacità di generare cellule illimitate in tutte le fasi di sviluppo di osteosarcoma per studi meccanicistici, identificazione di biomarker e9,14, di screening di stupefacenti 16.
In sintesi, il modello di base di iPSC osteosarcoma LFS offre un attraente sistema complementare per far progredire la ricerca di osteosarcoma. Questa piattaforma fornisce anche un proof-of-concept per la modellazione di cancro usando iPSCs derivate dal paziente. Questa strategia descritta di seguito può essere facilmente esteso alle malignità di modello associata con altri disordini genetici con predisposizioni di cancro.