Испанские исследователи создали первый в мире биобанк живой ткани мозга, собранной у пациентов с метастатическим раком головного мозга. Биобанк предоставляет библиотеку образцов, на которых можно проводить исследования и тестировать лекарства, а собранные данные доступны международному научному сообществу.
Исследования рака головного мозга и тестирование лекарств для его лечения обычно включают использование экспериментальных моделей, в том числе на мышах. Только после того, как будет сделано крупное открытие, начинается поиск образцов пациентов, а затем начинается процесс подтверждения открытия на людях.
Поиск необходимого количества образцов человека может занять много времени и обычно требует исследователям поддерживать связь с другими учреждениями и соблюдать юридические и этические требования. Но исследователи из Испанского национального онкологического исследовательского центра (CNIO) нашли решение: создать хранилище живых образцов пациентов с метастазами в мозг.
Живое хранилище, или биобанк, является частью RENACER, аббревиатуры Национальной сети метастазирования в мозг и, соответственно, испанского слова, означающего «возрождение». Когда пациент с метастазами в мозг поступает на операцию в одну из 18 больниц сети RENACER, он может пожертвовать крошечную часть своего мозга в биобанк.
Поскольку клетки сохраняются живыми, их можно изучать на предмет их реакции на конкретные лекарства, что открывает путь к созданию индивидуальных «аватаров» пациентов, с помощью которых можно определить наиболее подходящее и эффективное лечение. Но помимо сбора образцов тканей, RENACER использовал секвенирование РНК и экзосом для профилирования более 150 метастазов в головной мозг. Собранные данные помещаются в базу данных, открытую для международного научного сообщества.
«Уже подписаны исследовательские контракты на использование органотипических культур, полученных от пациентов (PDOC), в качестве аватаров, что дает возможность генерировать биомаркеры чувствительности или устойчивости к конкретным лекарствам», — сказали Мануэль Валиенте и Ева Ортега-Пайно, авторы исследования.
Система органотипической культуры позволяет выращивать сложные биологические ткани таким образом, который частично воспроизводит их нормальную физиологию и функцию. Но обеспечение того, чтобы ткань оставалась «живой», требует сложной логистической цепочки. После извлечения из организма пациента его забирают из операционной в специальном контейнере, содержащем питательную среду, поддерживаемую при температуре от 39,2 до 46,4 °F (от 4 до 8 °C). Ткань должна попасть в биобанк менее чем за 24 часа. Там его обрабатывают, создают органотипические культуры и разделяют их на части, которые сохраняются в качестве образцов для будущих исследований.
Исследователи уже видят преимущества от RENACER.
«Поскольку RENACER связан с сетью больниц, результаты этих исследований могут быть быстро преобразованы в дальнейшие клинические исследования», — сказали они. «Действительно, биомаркер, совместимый с жидкой биопсией, который первоначально был обнаружен в экспериментальных моделях, теперь является частью проспективного многоинституционального исследования, чтобы оценить его как неинвазивную стратегию прогнозирования ответа на лучевую терапию».
Исследователи планируют изучить способы улучшения RENACER. Например, включение изображений головного мозга и нейрокогнитивных оценок как способа получения более полной картины соответствующих аспектов заболевания и/или реакции на лечение. И сеть может быть полезна и за пределами мозга.
«Хотя RENACER в настоящее время сосредоточен на мозге, у пациентов с метастазами в мозг наблюдается диссеминированное заболевание, поражающее другие органы», — говорят исследователи. «Поэтому было бы идеально сотрудничать с другими сетями, специализирующимися на экстракраниальных метастазах. Поскольку больные раком продолжают умирать в основном из-за диссеминированного заболевания, мы считаем, что разработка такого подхода имеет решающее значение для персонализированной медицины при лечении метастатических заболеваний, а не только первичной опухоли».