Kopf- und Halstumor-Organoide zur Behandlungsoptimierung und Biomarkeridentifizierung
2023
Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences (KNAW), Utrecht, Niederlande
In dieser Studie wurden Organoide aus Tumorgewebe von HNC-Patienten (Head Neck Cancer, Tumore der Kopf- und Halsregion, u.a. Platenepithelkarzinome und Speicheldrüsenadenokarzinome) hergestellt und durch Immunhistochemie und DNA-Sequenzierung charakterisiert. Eine HNC-Biobank mit 110 Modellen, darunter 65 Tumormodelle, wurde erstellt.
Die Organoide wurden einer Chemo- und Strahlentherapie sowie einer Reihe von zielgerichteten Wirkstoffen ausgesetzt. Das Ansprechen der Organoide wurde mit dem klinischen Ansprechen der Patienten korreliert. Die CRISPR-Cas9-basierte Genbearbeitung von Organoiden wurde zur Validierung von Biomarkern eingesetzt.
Organoide wiesen die bei HNC gefundenen DNA-Veränderungen auf. Ein Vergleich zwischen Organoiden und dem Ansprechen der Patienten auf eine Strahlentherapie zeigte, dass die Behandlungsoptionen in der adjuvanten Situation besser gesteuert werden können. In Organoiden konnte das strahlensensibilisierende Potenzial von Cisplatin und Carboplatin validiert werden. Cetuximab bewirkte jedoch in den meisten Modellen eine Strahlenprotektion. An 31 Modellen wurden zielgerichtete HNC-Behandlungen getestet, was auf mögliche neue Behandlungsoptionen hinweist, die in Zukunft eine Stratifizierung der Behandlung ermöglichen könnten. Aktivierende PIK3CA-Mutationen sagten das Ansprechen auf Alpelisib in Organoiden nicht voraus. Inhibitoren der Protein-Arginin-Methyltransferase 5 (PRMT5) wurden als potenzielle Behandlungsoption für Cyclin-abhängige Kinase-Inhibitor 2A (CDKN2A) null HNC identifiziert.
Organoide haben das Potenzial, als diagnostisches Instrument in der personalisierten Medizin für HNC zu dienen. Das Ansprechen der Organoide auf die Strahlentherapie (RT) in vitro zeigte einen Trend, der das klinische Ansprechen nachahmt, was auf das prädiktive Potenzial von aus Patienten gewonnenen Organoiden hinweist. Darüber hinaus könnten Organoide für die Entdeckung und Validierung von Biomarkern verwendet werden.
Patient-derived head and neck cancer organoids allow treatment stratification and serve as a tool for biomarker validation and identification
Else Driehuis, Rosemary Millen, Hans Clevers
Eingestellt am: 30.06.2023
[1] https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(23)00135-6?_returnURL=https%3a%2f%2flinkinghub.elsevier.com%2fretrieve%2fpii%2fS2666634023001356%3fshowall%3dtrue&emci=63e63142-3b09-ee11-907c-00224832eb73&emdi=05abcfa6-350a-ee11-907c-00224832eb73&ceid=2015591
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