Создание трехмерных моделей органоидов для точной настройки дозы облучения при раке носоглотки.

Институт биоинженерии и нанотехнологий (IBN) A * STAR объединился с Сингапурским институтом передовой медицины Holdings Pte Ltd (SIAMH), чтобы создать первые в своем роде трехмерные органоидные модели рака носоглотки (NPC), полученные от пациентов in vitro.

Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Oncology 23 февраля 2021 года. Это первое прямое экспериментальное доказательство для прогнозирования оптимальной повышающей дозы лучевой терапии (ЛТ), необходимой для нанесения достаточного ущерба рецидивирующим гипоксическим (низким уровням кислорода) опухолевым клеткам NPC, которые могут быть в дальнейшем используется для разработки алгоритмов определения дозы в клинической практике.

Две линии ксенотрансплантатов (PDX), полученные от пациентов, впервые были использованы для дальнейшего создания in vitro трехмерных моделей гипоксических радиорезистентных NPC. Это сотрудничество помогает точно настроить лучевую терапию, снизить вероятность рецидива NPC и снизить уровень смертности.

Карцинома носоглотки эндемична в Восточной и Юго-Восточной Азии, где 95% случаев неизменно связаны с инфекцией вируса Эпштейна-Барра (ВЭБ). Более 50% пациентов имеют местнораспространенные и отдаленные метастазы во время первоначального диагноза, а 5-летняя выживаемость снижается до 50-70%. Заболевание наиболее распространено в Брунее, Мальдивах, Индонезии и Сингапуре.

Текущее лечение NPC включает лучевую терапию. Бывают повторяющиеся случаи из-за недостаточного облучения. Это создает клиническую проблему для онкологов. Обычно лучевая терапия используется в качестве повторного лечения неоперабельных запущенных рецидивов. Это приводит к тому, что у пациентов возникают осложнения во время лечения, и 5-летняя выживаемость еще больше снижается. При отсутствии соответствующих моделей in vitro для изучения NPC, за исключением клеточной линии C666-1, которая была создана в конце 1990-х годов, отсутствие специфичных для болезни моделей NPC in vitro еще больше затрудняет разработку индивидуальных терапевтических возможностей.

IBN и SIAMH в сотрудничестве с Сингапурской больницей общего профиля и Гонконгским университетом науки и технологий создали новые гипоксические 3D-модели органоидов in vitro. Они имитировали гипоксические радиорезистентные суб-объемы рецидивирующих NPC, и было обнаружено, что они очень похожи на опухоли пациентов с NPC.

Используя новые созданные пациентом 3D-модели, IBN и SIAMH смогли экспериментально определить радиобиологические параметры, которые обеспечивают лучшее руководство при дозировании радиации, так что гипоксические радиорезистентные NPC-клетки могут быть устранены, что снижает вероятность рецидива опухоли.

Исследование показало, что увеличение дозы облучения примерно в 1,4 раза на гипоксические радиорезистентные области опухоли может еще больше улучшить результат лечения. Использование высоких доз радиации в меньшем количестве фракций (гипофракционированная лучевая терапия) может быть способом лечения гипоксических радиорезистентных NPC. Это может снизить долгосрочные побочные эффекты, уровень смертности из-за рецидивов и улучшить качество жизни пациентов.

Доктор Лаки Сасидхаран, научный сотрудник IBN A * STAR и первый автор статьи «Границы в онкологии», сказал: «Эти идеи могут помочь в разработке персонализированных режимов лучевой терапии и алгоритмов определения дозы, которые могут сэкономить время и жизни за счет предотвращения повторного облучения. или повторное лечение «.