i microtumori in 3D potrebbero rivoluzionare le decisioni terapeutiche
Un passo avanti verso la medicina oncologica funzionale personalizzata
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La chemioterapia è spesso una componente centrale del trattamento del cancro colorettale avanzato. Tuttavia, non tutte le terapie sono ugualmente efficaci per ogni paziente. I ricercatori del Centro tedesco per la ricerca sul cancro (DKFZ), dell'istituto per le cellule staminali HI-STEM* e dell'azienda biotecnologica Xilis di Utrecht, nei Paesi Bassi, hanno ora sviluppato un nuovo metodo per selezionare il farmaco più efficace prima dell'inizio del trattamento. Il metodo si basa su minuscoli modelli di tumore in 3D che possono essere testati in high throughput.
Sapere con certezza quale chemioterapia sarà efficace per un paziente potrebbe far risparmiare tempo prezioso, soprattutto nel caso di tumori a crescita aggressiva. Questo risparmierebbe ai pazienti effetti collaterali inutili e al sistema sanitario costi evitabili. I medici vedono quindi l'urgente necessità di metodi scalabili e riproducibili per eseguire test farmacologici personalizzati ad alto rendimento.
Il team tedesco-olandese del DKFZ e l'azienda biotecnologica Xilis hanno testato a questo scopo le cosiddette MicroOrganoSfere (MOS), minuscoli modelli tumorali tridimensionali prodotti in laboratorio a partire dal tessuto tumorale di singoli pazienti.
Questi microtumori sono ottenuti da sospensioni di cellule tumorali, che vengono scomposte in minuscole goccioline mediante microfluidica e incorporate in una matrice di gel. I MOS hanno il grande vantaggio di poter essere testati automaticamente in un processo high-throughput con vari farmaci. Utilizzando la moderna analisi delle immagini e l'intelligenza artificiale, i ricercatori misurano quindi l'intensità della risposta delle cellule tumorali ai rispettivi farmaci.
Le strutture a goccia, che hanno una dimensione di circa 300 micrometri, consentono una crescita rapida, un'elevata riproducibilità e un migliore apporto di nutrienti, superando gli organoidi convenzionali nella medicina di precisione e nello sviluppo di farmaci.
Alto tasso di successo
I ricercatori hanno esaminato i MOS ottenuti da campioni di tumore di 21 pazienti con cancro colorettale avanzato. Nell'83% dei casi, le risposte delle MOS ai farmaci corrispondevano all'effettivo successo del trattamento. Quando le MOS sono state ottenute dal tumore primario piuttosto che dalle metastasi, l'accuratezza della previsione ha raggiunto il 100%.
Inoltre, i pazienti le cui MOS hanno risposto alla chemioterapia testata in laboratorio sono rimasti liberi dalla malattia in media più a lungo. Il metodo è stato anche in grado di rivelare differenze all'interno di un singolo tumore, identificando così gruppi di cellule tumorali particolarmente resistenti.
Un passo avanti verso la medicina personalizzata funzionale del cancro
In futuro, la nuova tecnologia MOS potrebbe aiutare i pazienti a ricevere più rapidamente la terapia migliore per loro. Rispetto ai precedenti metodi con organoidi, il test è standardizzato, può essere automatizzato e può essere eseguito in pochi giorni: requisiti indispensabili per un successivo utilizzo nella pratica clinica quotidiana.
"A lungo termine, vediamo le MicroOrganoSfere come una componente importante di un trattamento del cancro su misura e più preciso", afferma il responsabile dello studio René Jackstadt. Tuttavia, il metodo deve prima essere ulteriormente testato su gruppi di pazienti più ampi in studi clinici.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Roán Gobits, Nikolai Schleußner, Gavin R. Oliver, Michael Rutenberg Schoenberg, António Miguel de Jesus Domingues, Pavan Ramkumar, ... Dennis Plenker, Carlton Barnett, Ryan T. Jones, Bruno Köhler, Else Driehuis, Rene Jackstadt; "Functional Precision Medicine Using MicroOrganoSpheres for Treatment Response Prediction in Advanced Colorectal Cancer"; JCO Precision Oncology
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