Обнаружены ингибиторы, способные продлить жизнь пациентам с прогрессирующим раком простаты

Группа исследователей из нескольких институтов под руководством биоинженера Анкура Сингха разработала инструменты исследования, которые проливают новый свет на практически не поддающуюся лечению форму рака простаты, открывая путь, который может привести к появлению новых терапевтических средств и появлению надежды для онкобольных пациентов.

Ингибиторы рецепторов андрогенов могут продлить жизнь пациентам с прогрессирующим раком простаты. Но примерно у 20% пациентов в ответ на гормональную терапию развивается нейроэндокринный рак простаты более продвинутой стадии, и до сих пор у исследователей не было эффективных способов изучения этого прогрессирования.

Целевых методов лечения не существует, поэтому существует явная клиническая потребность в новых методах лечения, но главная проблема заключается в том, что ученые еще не до конца понимают то, что представляют из себя эти опухоли, какое у них микроокружение и какие факторы вызывают устойчивость к терапевтическим средствам. Не существует моделей для эффективного изучения этого рака.

Чтобы начать ответить на эти вопросы, Сингх и его команда разработали органоид рака простаты, который может помочь им смоделировать микроокружение, специфичное для конкретного пациента. Это может стать важным шагом вперед в точной медицине, и они описали его в ноябрьском номере журнала Advanced Materials.

Органоиды - это крошечные трехмерные культуры тканей, выращенные из клеток пациента. Они могут быть созданы для воспроизведения различных органов человеческого тела или для моделирования заболеваний. Органоиды, созданные полностью in vitro, являются ценным инструментом для исследователей, которые могут изучать целевые методы лечения в подлинных микроанатомиях человека, не причиняя вреда пациенту.

Ученые выращивают органоиды в геле, который действует как внеклеточный матрикс - богатая белками молекулярная сеть, которая окружает и поддерживает клетки в организме, помогая им прикрепляться и общаться друг с другом, а также играя ключевую роль в многочисленных функциях клеток.

Сотрудники Сингха, участвовавшие в этом исследовании, ранее разработали органоидные модели нейроэндокринного рака простаты на основе матригеля - то есть они выращивали клетки в матригеле, естественном растворе, полученном из опухолевых клеток мыши. Используя эти органоиды, исследователи обнаружили новую терапевтическую мишень под названием EZH2, гистон-модифицирующий белок, который способствует росту опухоли. Используя ингибитор EZH2, они смогли замедлить рост опухоли.

Полагая, что ингибитор EZH2 сможет полностью раскрыть свой потенциал в правильной опухолевой микросреде, которую они могут создать - например, не в Матригеле - они проанализировали 111 биопсий пациентов, используя мультиомический подход и методы микроскопии, чтобы тщательно изучить эти агрессивные опухоли.

Полученные результаты помогли им спроектировать и разработать синтетический гидрогель на основе малеимида и полиэтиленгликоля, который точно имитирует внеклеточный матрикс опухоли конкретного пациента. Используя эти органоиды, исследователи смогли изучить влияние матрикса на развитие опухоли, в частности, изменения, связанные с превращением опухоли рака простаты, поддающейся лечению, в опухоль, не поддающуюся лечению.

С помощью новых органоидов они обнаружили, что внеклеточный матрикс регулирует активность EZH2 и эффективность ингибиторов EZH2, что ранее было менее изученным явлением. Они также обнаружили потенциальную новую терапевтическую мишень - молекулу под названием DRD2. В настоящее время ингибиторы DRD2 проходят клинические испытания для лечения глиомы, но они никогда не испытывались на нейроэндокринных опухолях простаты.

Команда Сингха обнаружила, что определенные внеклеточные матрицы, обнаруженные у пациентов, могут сделать нейроэндокринные опухоли устойчивыми к ингибиторам DRD2, но эта устойчивость может быть преодолена с помощью комбинированной терапии: сначала ингибитор EZH2, чтобы перепрограммировать клетки и сделать их более восприимчивыми к ингибированию DRD2.