由于每个患者对化疗的反应差异很大，因此确定结肠癌的最佳治疗方法可能具有挑战性。 日内瓦大学 (UNIGE) 的研究人员开发了一种创新方法，可以在不使用患者身体或进行动物实验的情况下测试各种药物。 相反，他们利用类器官，即来自患者自身的器官和组织的微小复制品，并将它们暴露于治疗中。

该研究小组使用了从患者身上提取的未经治疗的癌组织中提取的类器官。 图片来源：UNIGE

然后将这些实验的结果编译成一个模型。 这种方法为针对不同类型的癌症和许多其他疾病的个性化和增强治疗铺平了道路。 该研究结果最近发表在《实验与临床癌症研究杂志》上。

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每年有超过 140 万人受到影响，其中 700000 人死亡，结直肠癌是世界上诊断出的第三大癌症，也是仅次于肺癌的第二大致命癌症。 它的治疗主要基于称为 FOLFOXIRI 的化疗组合。 然而，其有效性因患者而异，并且其副作用显着。 它还会导致大多数患者出现进行性耐药。

如何在不引起大量副作用的情况下为每位患者测试和优化化疗组合？ 由 UNIGE 理学院药学院副教授、肿瘤血液学转化研究中心 (CRTOH) 成员 Patrycja Nowak-Sliwinska 领导的 UNIGE 团队通过使用类器官找到了解决方案。 这些在实验室中创建的三维细胞结构再现了某些组织和器官的结构和功能。

类似器官

“这些微组织本身并不是器官，”UNIGE 理学院药学院博士后研究员、该研究的第一作者 George M. Ramzy 解释说。 “它们有一些重要的生理差异，例如没有血管或神经系统。 然而，它们是测试治疗的非常有效的模型。”

研究人员从日内瓦大学医院 (HUG) 未经治疗的患者身上采集的癌组织开始。 通过从这些组织中培养干细胞——逐渐分裂并组织成三维结构——科学家们能够从每个患者的肿瘤中产生类器官或类肿瘤。

“然后，我们在不知道它们的遗传背景的情况下，在这些模型上测试了不同的药物，”Patrycja Nowak-Sliwinska 解释道。 这种个人背景在很大程度上决定了治疗的有效性。 因此，研究人员从头开始，将他们的整个研究建立在实时观察细胞反应的基础上。

快速、有效和定制化

这些肿瘤化身暴露于目前临床使用的七种治疗方法。 根据每个患者类器官的反应，调整这些治疗的组合和剂量。 所有结果都经过数学建模，以预测每个类器官（即每个患者）的最佳疗效和剂量。 这些测试进行了两周。 “这是一个临床相关的时间框架：这是目前医学界在诊断后选择治疗所需的时间框架，”Patrycja Nowak-Sliwinska 说。

由于 UNIGE 研究实验室和 EPFL 之间的合作，研究人员随后能够确定每位患者肿瘤的阶段以及疾病进展中涉及的主要突变。 该信息对于更好地了解每种药物组合的选择和作用机制是相关且必不可少的。 “每个病人都是不同的，需要特定的治疗，”Patrycja Nowak-Sliwinska 补充道。

这种没有动物模型的创新方法刚刚获得了专利。 它为多种癌症提供个性化治疗，也为心血管或病毒性疾病等其他疾病提供个性化治疗。 肾癌的试验正在进行中。 对于研究团队来说，下一步将是研究来自经过预处理的结肠癌肿瘤的类器官，因此这些肿瘤会显示出耐药迹象。 目的还在于缩短优化过程的持续时间。

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