Ученые вырастили из человеческой ткани органоид для моделирования рака пищевой трубки

Исследователи из США вырастили в лаборатории трехмерную модель «органоида» желудочно-пищеводного соединения (GEJ), полученного из тканей человека, и превратили ее в модель рака, передает EurekAlert!. Результаты работы, представленной в журнале Science Translational Medicine, помогают отследить, как начинает развиваться рак пищевой трубки, и раскрывают возможную биологическую мишень для лечения с помощью препарата, способного замедлять или останавливать рост таких опухолей у мышей.

До этого не было уникальной модели, которая различает опухоли GEJ – перехода, где пищевая трубка пищеварительной системы соединяется с желудком. Поэтому этот тип рака часто классифицируют либо как рак пищевода, либо как рак желудка, а не как рак GEJ, отмечают авторы работы. Было трудно показать, как начинает развиваться опухоль на стыке желудка и пищевода. 

Чтобы это исправить, команда компании Johns Hopkins Medicine создала модель ракового заболевания GEJ, взяв нормальную ткань биопсии человека у пациентов. Органоиды включают в себя трехмерные коллекции клеток, полученных из стволовых клеток, которые могут воспроизводить свойства органа или то, что делает орган — например, создавать определенные виды клеток.

Используя технологию редактирования генов CRISPR-Cas9, исследователи удалили в органоидах два ключевых гена-супрессора опухолей (TP53 и CDKN2A). Двойной «нокаут» этих генов привел к тому, что клетки начали превращаться в раковые, быстрее расти и обретать микроскопические особенности, похожие на особенности злокачественной опухоли. Эти измененные органоиды также образовывали опухоли у мышей с иммунодефицитом.

Кроме того, команда обнаружила аномалии в молекулах липидов, которые хранят энергию и выполняют множество других функций, и идентифицировала фактор активации тромбоцитов как ключевой активирующий липид в органоидах GEJ. Тромбоциты циркулируют в кровотоке и связываются друг с другом или свертываются, когда они распознают поврежденные кровеносные сосуды, и у некоторых людей они могут вызывать заболевания свертывания крови.

«Объединение органоидов с этим методом редактирования генов [CRISPR/Cas9] — потенциально плодотворная стратегия для изучения других опухолей человека в целом», — говорят авторы работы.

[Фото: PHOTO COURTESY OF STEPHEN MELTZER, M.D.]