Nowotwory to zbiór różnorodnych zaburzeń genetycznych i immunologicznych. Pomyślne opracowanie skutecznych metod leczenia jest w dużym stopniu uzależnione od modeli eksperymentalnych, które skutecznie przewidują wyniki kliniczne. Duże biblioteki dobrze scharakteryzowanych ksenoprzeszczepów pochodzących od pacjentów (PDX) od dawna są postrzegane jako system translacyjny in vivo z wyboru do testowania terapii chemo- i/lub celowanych ze względu na ich zdolność do rekapitulacji charakterystyki guza pacjenta, heterogeniczności i odpowiedzi pacjenta na lek1, umożliwiając w ten sposób badania kliniczne na myszach podobne do fazy II w celu poprawy sukcesu klinicznego2,3. PDX są ogólnie uważane za choroby nowotworowych komórek macierzystych, charakteryzujące się stabilnością genetyczną, w przeciwieństwie do ksenoprzeszczepów pochodzących z linii komórkowych2. W ciągu ostatnich kilku dekad na całym świecie stworzono duże kolekcje PDX, które stały się dziś koniem roboczym w opracowywaniu leków przeciwnowotworowych. Chociaż modele zwierzęce są szeroko stosowane i mają dużą wartość translacyjną, są z natury kosztowne, czasochłonne i mają niską przepustowość, a zatem nie nadają się do badań przesiewowych na dużą skalę. PDX są również niepożądane w testach immunoonkologicznych (IO) ze względu na upośledzoną odporność4. W związku z tym niepraktyczne jest pełne wykorzystanie dostępnej dużej biblioteki PDX.
Ostatnie odkrycia, zapoczątkowane przez laboratorium Hansa Cleversa5, doprowadziły do założenia in vitro hodowli organoidów generowanych z dorosłych komórek macierzystych w większości ludzkich organów pochodzenia nabłonkowego5. Protokoły te zostały jeszcze bardziej udoskonalone, aby umożliwić wzrost organoidów z zakładanych CSC w ludzkich rakach o różnych wskazaniach6,7. Te organoidy pochodzące od pacjentów (PDO) są stabilne genomicznie8,9 i wykazano, że są wysoce predykcyjne dla wyników leczenia klinicznego10,11,12. Ponadto charakter PDO in vitro umożliwia wysokoprzepustowe badania przesiewowe (HTS)13, co potencjalnie daje przewagę nad modelami in vivo i wykorzystuje duże biblioteki organoidów jako substytut populacji pacjentów. PDO mają szansę stać się ważną platformą odkrywczą i translacyjną, pokonując wiele ograniczeń PDX opisanych powyżej.
Zarówno PDO, jak i PDX są modelami pochodnymi od pacjentów i sterowanymi przez CSC, z możliwością oceny terapii w kontekście spersonalizowanego leczenia lub formatu badania klinicznego. Istniejące duże biblioteki PDX, takie jak zastrzeżona kolekcja >3000 PDXs14,15,16,17, są zatem odpowiednie do szybkiego generowania bibliotek organoidów nowotworowych (organoidów pochodzących z PDX lub PDXO), co skutkuje dopasowaną biblioteką sparowanych modeli PDX i PDXO. Niniejszy raport opisuje procedurę tworzenia i charakterystyki raka jelita grubego PDXO-CR2110 w odniesieniu do jego macierzystego modelu PDX-CR211016.