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类器官丨为肿瘤患者替身试药,引领生物与医学研究新风尚

字号+ 作者:基因谷 来源:未知 2019-03-15 08:31 我要评论( )

根据世界卫生组织旗下的International Agency for Research on Cancer(IARC)最新发布的2018年全球癌症报告

根据世界卫生组织旗下的International Agency for Research on Cancer(IARC)最新发布的2018年全球癌症报告显示,中国癌症发病率、死亡率全球第一。数据显示,中国有380.4万新增癌症病例,229.6万癌症死亡病例,相当于我国每天有超过1万人确诊癌症、6000多人死于癌症。中国癌症防治形势仍非常严峻!

 

 

 

导致癌症高死亡率的主要原因,归根于早期诊断率低和治疗不当。如果癌症患者能在早期确诊后及早得到精准药物的治疗,不但有利于癌症的控制与预后,还能为患者减少经济负担。

那么,有没有这样的“替身”,可以为患者进行体外试药呢?

 

答案是:肿瘤类器官!

 

什么是肿瘤类器官?

通过从患者体内提取肿瘤组织,进行特殊的体外3D培养后,可形成的肿瘤类器官。与患者自身肿瘤组织相比,肿瘤类器官不仅拥有与之高度相似的空间组织和对应组织器官的功能,还可以模拟肿瘤于体内的生长、转移、脱落、分化以及基因突变等生理病理过程。

▼肿瘤类器官3D结构示意图

 

 

(图片版权归创芯国际生物有限公司所有,侵权必究)

荷兰科学家Hans Clevers最先提出肿瘤类器官概念,系统阐述了体外培养乳腺癌类器官的方法,并于2017年完成了规模宏大的乳腺癌类器官项目,建立全球首个乳腺癌类器官库。

 

由于类器官在人体生物研究中具有巨大的应用前景,被Nature Methods评为2017年度生物技术。

 

 

 

2018年《Science》上发表了一项关于类器官药敏测试的临床应用研究:通过利用体外培养出的肿瘤类器官进行化疗药物敏感性测试并用于指导临床用药,与患者实际疗效进行对比,发现在预测抗癌药物的有效性上,类器官具有100%的敏感性,93%的特异性,88%的阳性预测值以及 100%的阴性预测值。

 

 

 

2019年2月初,顶级医学期刊NEJM(IF=79)上发表了一篇名为“Organoids —Preclinical Models of Human Disease”的综述。该文章在102篇参考文献的基础上,详细解读类器官模型的起源、发展及其广阔的应用前景。文中指出,类器官在构造疾病研究模型上具有维持基因组稳定性、降低实验复杂性的独特优势。在药物敏感性筛查方面,类器官更是具备高通量、高特异性的特点,为肿瘤精准药物治疗提速!

 

 

 

 

 

如何培养肿瘤类器官?

创芯(国际)生物科技有限公司(以下简称“创芯(国际)”)旗下的创芯实验室通过多年研究,建立了完整的类器官培养技术体系。首先,从患者体内获取肿瘤组织,清洗以防止污染,经消化、分散、过滤、离心后分离出肿瘤细胞。然后,选择合适的生物材料作为三维培养的细胞外基质,通过模拟肿瘤细胞基质环境进行培植。最后,形成体外类器官模型。据统计,创芯实验室培养的类器官覆盖19种常见恶性肿瘤,样本类型从手术标本到活检组织和胸腹水,总体培养成功率高达85%以上。

 

▼冻存、复苏、传代后的肠癌类器官

 

 

(图片版权归创芯国际生物有限公司所有,侵权必究)

 

▼正常肠粘膜类器官培养第三周形态

 

 

(图片版权归创芯国际生物有限公司所有,侵权必究)

 

 

(图片版权归创芯国际生物有限公司所有,侵权必究)

▲肝癌肿瘤干细胞表面标志空间表达的异质性

以肝癌类器官为例,在肝癌类器官培养第12天进行荧光染色,可以看到肿瘤类器官不仅在最大程度上模拟人体肿瘤微环境,还能保持肿瘤异质性。(如下图示)

 

 

(图片版权归创芯国际生物有限公司所有,侵权必究)

 

如何鉴定类器官?

创芯实验室通过基因测序比对、细胞动力学分析、免疫组化,分别从分子、细胞和组织病理三个维度进行鉴定类器官和患者肿瘤的同源性。

 

 

 

类器官可以做什么?

类器官集多重优势于一身,在临床上为患者进行体外试药只是它的一小部分功能,它更多用于医学研究、生物学研究、新药研发等多个方面。在众多生物技术中,类器官受到越来越多的关注与应用,足以引领生物与医学新风尚!

在临床应用方面,类器官不仅可以用于化疗药、靶向药、新型抗肿瘤抗体药等药物敏感性检测,还可以用于体外放疗敏感性检测,辅助临床治疗决策,有效优化医疗资源配置,节省医保资源。对患者而言,通过类器官药敏检测技术,在疾病的各个阶段,均可快速检测出最适合患者的药物治疗方案,降低药物毒副作用、耐药风险和肿瘤复发几率,在避免“走弯路”的同时减轻患者的经济负担。

在生物科研方面,类器官具备肿瘤异质性,其基于表达于来源肿瘤组织的基因表达完全一致,堪称“培养皿中的微器官”,在疾病模型研究、肿瘤分子研究、再生医学研究、精准医学研究等多方向均有广泛的应用前景。

在新药研发方面,类器官可作为最佳的体外模型,可大幅度缩短临床前试验与临床试验的周期、降低开发成本与风险,扭转新药开发缺乏临床前大数据的劣势,为新药研发提供最优质的平台。

 

创芯(国际)携手意大利IFOM研究院共建中欧类器官研究中心

意大利IFOM研究所是欧洲三大肿瘤研究所之一,有肿瘤生物技术领域的“知识孵化器”的美誉。在中国科技部部长王志刚和意大利教育、大学与科研部部长斯蒂芬妮·贾尼尼的共同见证下,创芯(国际)与IFOM研究院于2018年12月4日正式签署战略合作协议,共同成立中欧类器官研究中心。双方致力在类器官标准体系的建立及植物药物筛选集成研究和产业化开发方面方面开展深度务实的合作,共同推动精准医学发展。

▼IFOM和创芯(国际)负责人共同签署“中欧类器官研究中心”战略合作协议

 

 

 

 

创芯(国际)生物科技有限公司简介

创芯(国际)生物科技有限公司是一家类器官技术与人工智能于一体的前沿科技企业,下设类器官研究中心与科研转化平台,在澳门、广州、北京分别设立第三方检验所机构,拥有国际领先的肿瘤类器官全产业链技术平台及肿瘤类器官库,专注肿瘤类器官技术的开发和应用转化,致力成为精准医学与再生医学的领跑者。

 

 

 

阅读原文链接创芯官网:

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