В новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Cancer, ученые из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (Max Delbrück Center for Molecular Medicine) обнаружили биомаркеры канцероматоза брюшины (перитонеальных метастазов), определяющие тактику лечения опухоли.
Канцероматоз брюшины
Хирургического удаления первичной опухоли обычно недостаточно. У каждого второго пациента с колоректальным раком развиваются отдаленные метастазы. Примерно в 30% случаев они появляются в слизистой оболочке брюшной полости – брюшины. Метастазам больше определенного размера обычно требуется пространство для роста. Это, в свою очередь, вызывает повреждение таких органов, как печень или легкие, или головной мозг. Но в брюшной полости достаточно места. Здесь вторичные опухоли могут размножаться незамеченными в течение длительного времени. Пациенты с метастазами в брюшину имеют худший прогноз по сравнению с метастазами в другие органы.
Материалы и методы исследования
В рамках проекта, финансируемого Европейским фондом регионального развития (ERDF), ученые тщательно охарактеризовали хирургически удаленные перитонеальные метастазы у 10 пациентов. Часть опухолевой ткани после удаления была немедленно отправлена на анализ в биотехнологическую компанию в Берлине EPO. EPO специализируется на животных моделях, таких как ксенотрансплантаты, полученные от пациентов (PDX). Этот процесс включает имплантацию небольших частиц опухоли под кожу мышей, где они приживаются и растут. Однако мышиные модели относительно медленны по сравнению с культурами клеток. Поэтому исследователи также решили использовать вторую технологию.
Другая частица опухолевой ткани была одновременно отправлена в компанию CELLphenomics GmbH для выращивания органоидов. Задача создания таких миниатюрных изображений опухолевой ткани (модели PDO) требует подготовки ткани в лаборатории и помещения ее в гелеобразную матрицу, которая биохимически имитирует соединительную ткань организма. Опухолевые клетки продолжают расти в матриксе таким образом, что органоиды отражают архитектуру исходной ткани и, в отличие от 2D-клеточных культур, также могут повторять гетерогенность опухоли. Этот метод позволяет вырастить любое количество микроскопических версий опухоли пациента за короткое время. Исследователи протестировали 17 стандартных терапевтических средств на опухолях, созданных таким образом.
Две модельные системы вместе дают значимую картину. Однако тестирование терапевтических агентов на модельных системах было лишь одной из целей. Исследователи в первую очередь были заинтересованы в обнаружении определенных молекулярных маркеров в раковых клетках. Другими словами, это гены, которые являются мутированными или особенно активными в определенных метастазах. Ученые подготовили образцы тканей из обеих модельных систем и других образцов из базы данных опухолей для анализа генома. Затем специалист по протеомике приступил к работе для анализа следующего слоя: белков, кодируемых генами.
Результаты научной работы
Авторы исследования обнаружили биомаркеры, которые можно использовать для прогнозирования ответа на терапию. Мутации гена BRCA2, который играет ключевую роль в восстановлении повреждений клеток, были обнаружены в 85% образцов метастазов. Затем тестирование лекарственных веществ показало, что резистентные к терапии метастазы с этой сигнатурой реагируют на комбинацию стандартного лекарственного средства 5-FU с дополнительным ингибитором PARP. В других случаях комбинация ингибиторов MEK и PARP успешно подавляла рост опухоли.
В дальнейшем ученые хотят расширить свои исследования на большее количество образцов тканей пациентов с колоректальным раком. Если результаты подтвердятся, последуют клинические испытания.
Авторы другого исследования утверждают, что иммунотерапия поможет в лечении рака, который метастазирует в ткани мозга.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
