В 2021 году примерно у 21 410 женщин в Соединенных Штатах был впервые диагностирован эпителиальный рак яичников, и 12 940 женщин умерли от этого заболевания1. Несмотря на то, что в хирургии и химиотерапии были достигнуты достаточные успехи, более 70% пациентов с прогрессирующим заболеванием развивают химиотерапевтическую резистентность и умирают в течение 5 лет после постановки диагноза 2,3. Таким образом, срочно необходимы новые стратегии лечения этого смертельного заболевания и репрезентативные, надежные модели для доклинических исследований.
Линии раковых клеток и ксенотрансплантаты, полученные от пациентов (PDX), созданные из первичных опухолей яичников, являются основными инструментами, используемыми в исследованиях рака яичников. Основным преимуществом линий раковых клеток является их быстрое распространение. Однако их постоянное культивирование приводит к фенотипическим и генотипическим изменениям, которые заставляют линии раковых клеток отклоняться от исходного образца первичной раковой опухоли. Из-за существующих различий между линией раковых клеток и первичной опухолью анализы лекарств, которые оказывают положительное влияние на клеточные линии, не имеют таких же эффектов в клинических испытаниях2. Для преодоления этих ограничений используются модели PDX. Эти модели создаются путем имплантации свежей ткани рака яичников иммунодефицитным мышам. Поскольку они являются моделями in vivo , они более точно напоминают биологические характеристики человека и, в свою очередь, более предсказывают результаты приема лекарств. Однако эти модели также имеют существенные ограничения, включая стоимость, время и ресурсы, необходимые для их создания4.
PDO предлагают альтернативную модель для доклинических исследований, которая преодолевает ограничения как линий раковых клеток, так и моделей PDX. PDO повторяют опухоль пациента и микроокружение опухоли и, таким образом, обеспечивают управляемую модель in vitro, идеально подходящую для доклинических исследований 2,3,5. Эти 3D-модели обладают возможностями самоорганизации, которые моделируют первичную опухоль, что является особенностью, которой не обладают их двумерные (2D) аналоги клеточной линии. Кроме того, было показано, что эти модели генетически и функционально представляют свои родительские опухоли и, таким образом, являются надежными моделями для изучения новых терапевтических и биологических процессов. Короче говоря, они предлагают возможности долгосрочного расширения и хранения, аналогичные клеточным линиям, но также охватывают микроокружение и межклеточные взаимодействия, присущие мышиным моделям 4,6.
Настоящий протокол описывает создание PDO из образцов опухолей, асцита и плевральной жидкости, полученных от пациентов, с вероятностью успеха более 97%. Затем культуры PDO могут быть расширены для нескольких поколений и использованы для тестирования чувствительности лекарственной терапии и прогностических биомаркеров. Этот метод представляет собой технику, которая может быть использована для персонализации лечения на основе терапевтических реакций PDO.