forskare har använt 3D-modeller för att bryta ner DNA-beteendet hos cancerceller, i en banbrytande ny studie som kan revolutionera behandlingen för sjukdomen.

i what is a first for science visade en forskargrupp ledd av Dr Manel Esteller, chef för Josep Carreras Leukemia Research Institute (IJC), hur 3D-modeller (kända som organoider) nu kan användas för att utveckla en karaktärisering av DNA – sminken – eller det epigenetiska fingeravtrycket-av mänsklig cancer.

Pubished i epigenetik validerar forskningen användningen av dessa 3D-prover för cancerforskning som kan leverera nya onkologiska behandlingar.

dr Esteller, som också är Chaiman of Genetics vid universitetet i Barcelona, förklarar:

ofta lovande cancerterapier misslyckas när de appliceras på patienter i den verkliga kliniska miljön. Detta inträffar trots att många av dessa nya behandlingar visar lovande resultat på det prekliniska stadiet i laboratoriet. En förklaring är att många av de tumörmodeller som används i tidiga forskningsfaser är etablerade cellinjer som har vuxit i många årtionden och i två dimension (2D) kulturkolvar.

dessa cancerceller kanske inte helt liknar egenskaperna hos verkliga tumörer från patienter som expanderar i tre dimensioner (3D). Mycket nyligen har det varit möjligt att odla cancer i laboratorierna men respektera 3D-strukturen: dessa modeller kallas organoider.

Vi vet väldigt lite om dessa celler och om de faktiskt efterliknar tumörens konformation i kroppen, särskilt de kemiska beteenden (kända som modifieringar) av DNA som kallas epigenetik (”bortom genetiken”), såsom DNA-metylering.

” vad vår artikel löser är detta otillfredsställda biomedicinska behov inom cancerforskningsområdet: karaktäriseringen av det epigenetiska fingeravtrycket av mänskliga cancerorganoider. Den utvecklade studien visar att dessa tumörmodeller kan vara mycket användbara för det biomedicinska forskarsamhället och läkemedelsföretagen som utvecklar läkemedel mot cancer.”

specifikt tittar på 25 mänskliga cancerorganoider, tillgängliga från American type Culture Collection (ATTC), Dr Esteller, en ICREA-forskningsprofessor, säger att under sin forskning gjorde laget några intressanta fynd kring cancercellernas egenskaper.

” först fann vi att varje cancerorganoid behåller egenskaperna hos ursprungsvävnaden, så detta visar att om proverna erhölls från operationen av en kolon-eller bukspottkörtelcancer, liknar organoiden nära den ursprungliga primära tumören.

” För det andra upptäckte vi att det inte finns någon förorening av normala celler, sålunda kan de maligna rena transformerade cellerna analyseras utan störningar. Och slutligen är 3D-organoidcancer närmare patientens tumörer än de vanliga 2D-cellinjerna.”

studien kommer nu att användas för att bilda Big Data, eftersom lagets prover kommer att delas i lättillgängliga offentliga databaser mellan forskare för att främja mer samarbetsstudier.

”detta kommer att möjliggöra ytterligare datautvinning för att producera nya cancerupptäckter med olika biometriska tillvägagångssätt eller fokusera på specifika gener”, förklarar Dr Esteller.

”och viktigast av allt kan de karakteriserade cancerorganoiderna lätt erhållas från en pålitlig leverantör (ATCC) forskare runt om i världen kan använda epigenetisk information om dessa delbara prover för att utveckla sina egna undersökningar.”