$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Modele przedkliniczne są kluczowe dla wszystkich aspektów translacyjnych badań nad rakiem, w tym charakterystyki choroby, odkrywania podatności na działanie unikalnych dla raka w porównaniu z normalnymi komórkami, oraz rozwoju skutecznych terapii, które wykorzystują te podatności w celu zwiększenia ogólnego przeżycia pacjentów. W dziedzinie czerniaka dziesiątki tysięcy modeli linii komórkowych zostały intensywnie wykorzystane do badań przesiewowych leków, z czego >4000 zostało dostarczonych przez samą naszą grupę (seria WMXXX). Te modele linii komórkowych pochodzą od pacjentów z czerniakiem z różnymi postaciami czerniaka skóry (tj. Rozprzestrzenianie się akralne, błony naczyniowej oka i powierzchowne) i różnymi genotypami (tj. Homolog onkogenu wirusa BRAFV600 i neuroblastoma RAS [mutacja NRASQ61R]), które obejmują spektrum chorób występujących w klinice1,2.
Jednoznacznie, najbardziej skuteczna, ukierunkowana strategia terapeutyczna w dziedzinie czerniaka wyłoniła się z 1) genomowej charakterystyki guzów pacjentów identyfikujących mutacje BRAF w ~50% czerniaków3 i z 2) badania przedklinicznego wykorzystującego modele linii komórkowych czerniaka4. Kombinacja inhibitorów BRAF/MEK została zatwierdzona przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) w 2014 r. do leczenia pacjentów, u których czerniak zawiera aktywujące mutacje BRAFV600E/K i może pochwalić się wskaźnikiem odpowiedzi >75%5. Pomimo tej początkowej skuteczności, oporność szybko pojawia się w prawie każdym przypadku z powodu różnorodnych wewnętrznych i nabytych mechanizmów oporności oraz niejednorodności wewnątrznowotworowej. Niestety, modele linii komórkowych nie oddają reprezentatywnej heterogeniczności biologicznej, gdy są hodowane w dwuwymiarowej kulturze w plastikowych naczyniach, co maskuje ich klinicznie predykcyjny potencjał, gdy badacze próbują eksperymentalnie określić terapie, które mogą być skuteczne u pacjentów z określoną postacią lub genotypem czerniaka6. Zrozumienie, w jaki sposób najlepiej modelować heterogeniczność wewnątrznowotworową pacjenta, pozwoli badaczom na lepsze opracowanie metod terapeutycznych, które mogą zabijać subpopulacje oporne na terapię, które prowadzą do niepowodzenia obecnych standardowych terapii.
Najważniejsze dla ograniczonej wartości predykcyjnej modeli linii komórkowych jest to, jak są one początkowo ustalane. Nieodwracalne zmiany zachodzą w krajobrazie klonalnym guza, gdy jednokomórkowa zawiesina guza pacjenta jest hodowana na dwuwymiarowych, plastikowych naczyniach do hodowli tkankowych, w tym zmiany w potencjale proliferacyjnym i inwazyjnym, eliminacja określonych subpopulacji i zmiana informacji genetycznej7. Ksenoprzeszczepy na myszach z tych modeli linii komórkowych czerniaka stanowią najczęściej wykorzystywaną platformę in vivo do badań przedklinicznych; Jednak strategia ta cierpi również z powodu słabej rekapitulacji złożonej heterogeniczności guza obserwowanej klinicznie. Aby przezwyciężyć tę wadę, rośnie zainteresowanie włączeniem bardziej wyrafinowanych modeli przedklinicznych czerniaka, w tym modelu PDX. Modele PDX są wykorzystywane od >30 lat, a przełomowe badania na pacjentach z rakiem płuc wykazały zgodność między reakcją pacjentów na czynniki cytotoksyczne a odpowiedzią modelu PDX pochodzącego od tego samego pacjenta8. Ostatnio zaczęto wykorzystywać modele PDX jako narzędzie z wyboru do badań przedklinicznych zarówno w przemyśle, jak i w ośrodkach akademickich. Modele PDX, ze względu na ich lepszą rekapitulację heterogeniczności guza u ludzi, są bardziej istotne klinicznie do wykorzystania w wysiłkach optymalizacyjnych terapii niż ksenoprzeszczepy linii komórkowych9. W czerniaku istnieją ogromne przeszkody, które utrudniają leczenie zaawansowanej choroby10. Klinicznie istotne modele PDX zostały wykorzystane do modelowania oporności klinicznej i identyfikacji strategii terapeutycznych z klinicznie dostępnymi środkami w leczeniu nowotworów opornych na terapię11,12. Krótko mówiąc, przedstawiony tutaj protokół generowania modeli PDX wymaga podskórnej implantacji świeżej tkanki z pierwotnego lub przerzutowego czerniaka (pobranej przez biopsję lub operację) myszom z zerowym receptorem NOD / scid / IL2 (NSG). Różne grupy stosują różne warianty podejścia metodologicznego; Istnieje jednak podstawowy rdzeń13.