Nuôi cấy ba chiều (Three-dimensional cultures) hay “organoids” có nguồn gốc từ các khối u của bệnh nhân ung thư, tái hiện gần đúng nhất các tính chất quan trọng của các khối u ban đầu. Nuôi cấy 3D “organoid” (nuôi cấy 3D) tuân theo quy trình sàng lọc thuốc quy mô lớn để phát hiện những thay đổi di truyền kết hợp với độ nhạy của thuốc và mở đường cho các phương pháp điều trị cá thể nhằm tối ưu hóa kết quả lâm sàng ở bệnh nhân ung thư.
Để nghiên cứu các nguyên nhân gây ung thư và phát triển các phương pháp điều trị ung thư mới, nhiều phòng thí nghiệm sử dụng các hệ thống mô hình thử nghiệm như các tế bào phát triển từ khối u của bệnh nhân. Tuy nhiên, các dòng tế bào hiện đang có sẵn đã được bắt nguồn trong điều kiện được tối ưu, do đó không phản ánh được các đặc tính quan trọng của tế bào khối u. Kết quả là việc dự đoán sự nhạy cảm thuốc của từng bệnh nhân là không chính xác vì chỉ dựa trên những đột biến gen của dòng tế bào đã tối ưu.
Nuôi cấy 3D organoid mô bình thường và mô ung thư từ bệnh nhân ung thư đại trực tràng được dùng cho sàng lọc thông lượng cao để xác định mối liên hệ giữa gen và thuốc ứng dụng cho liệu pháp cá nhân hóa
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát triển các hệ thống nuôi cấy 3D như một phương pháp khác để phát triển các mô bình thường và mô bệnh. Ngược lại với các dòng tế bào, organoids có những điểm đặc trưng của mô ban đầu về kiến trúc 3D và các đặc tính tự đổi mới của nó. Với những lợi thế của organoids, Garnett và Hans Clevers của Viện Hubrecht đặt ra để kiểm tra xem việc nuôi cấy này có khả năng thu hẹp khoảng cách giữa di truyền ung thư và kết quả bệnh nhân.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tăng trưởng 22 mẫu nuôi cấy 3D có nguồn gốc từ mô khối u từ 20 bệnh nhân bị ung thư đại trực tràng và sau đó giải trình tự DNA. Những đột biến di truyền trong các organoid có mối liên hệ chặt chẽ với từng bệnh nhân trong mẫu sinh thiết khối u tương ứng và phù hợp với những phân tích trước đó với quy mô lớn của các đột biến ung thư đại trực tràng. Những phát hiện này xác nhận rằng mô hình nuôi cấy này giữ lại các đặc tính bộ gen của các khối u gốc cũng như hầu hết các gen liên quan với ung thư đại trực tràng.
Tiếp theo, để liên kết mối liên quan giữa sự nhạy cảm với thuốc và những biến đổi di truyền, các nhà nghiên cứu đã đánh giá các đáp ứng của organoids trong 83 thí nghiệm với các loại thuốc ung thư đã được chấp thuận. Với đặc điểm gen đa dạng, các mẫu nuôi cấy 3D cho thấy độ nhạy với thuốc là rất khác nhau. Trước đó, các nhà nghiên cứu đã xác định trước đó mối liên quan giữa đột biến và khả năng kháng thuốc. Các mẫu nuôi cấy 3D cho thấy có mối liên hệ giữa gene và thuốc mới được tìm ra, kết quả cũng cho thấy một nhóm trong các bệnh nhân ung thư có đột biến RNF43 có hiệu quả cao từ một thuốc ức chế protein Porcupine. Theo Garnett phương pháp này có thể phù hợp cho mô hình điều trị cá nhân hóa trong điều trị ung thư lâm sàng.
Các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng thư viện nuôi cấy 3D trực tràng hiện tại cũng như phát triển một ngân hàng sinh học organoid với nhiều loại khối u khác cho những nghiên cứu tiếp theo. Garnett nhận định: “Ung thư là một căn bệnh đa dạng và phức tạp và có một thư lớn các organoids là cần thiết giúp cho các nhà khoa học và bác sĩ lâm sàng để phát triển các phương pháp điều trị mới nhắm đến từng cá thể”.
Theo Eurekalert.org
Email: tvngu@hcmus.edu.vn
Link bài báo: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/cp-3g050115.php
[NT1]Cá thể
[NT2]Cho thấy
