그래픽 초록. 크레딧: 세포 줄기 세포(2024). DOI: 10.1016/j.stem.2024.08.010
UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center의 연구자들은 질병에 대한 이해를 높이고 각 개별 환자에게 가장 효과적일 가능성이 높은 치료법을 더 잘 식별하는 데 도움이 될 수 있는 육종 환자 유래 오가노이드 컬렉션을 현재까지 가장 많이 개발했습니다.
학술지 'Cell Stem Cell'에 자세히 소개된 이 접근법은 환자 종양의 고유한 특성을 복제하는 환자 자신의 종양 세포를 사용하므로, 과학자들은 이 희귀하고 다양한 암 그룹을 표적으로 삼을 수 있는 맞춤형 치료법을 식별하기 위해 많은 수의 약물을 신속하게 스크리닝할 수 있습니다.
"육종은 희귀하고 복잡한 질병이기 때문에 효과적인 치료법을 찾기 위한 임상시험을 수행하는 것이 특히 어렵습니다. 더 희귀한 하위 유형 중 일부는 표준 처리가 전혀 없습니다. 여러 치료 옵션을 사용할 수 있더라도 개별 환자에게 가장 적합한 행동 방침을 결정할 수 있는 신뢰할 수 있는 데이터 기반 방법이 없는 경우가 많습니다. 가장 효과적인 치료법을 선택하는 것은 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 비슷합니다"라고 UCLA의 David Geffen School of Medicine 정형외과 조교수이자 연구의 수석 저자인 Alice Soragni 박사는 말했습니다.
"환자 유래 종양 오가노이드로 약물을 테스트하면 치료 옵션이 제한적인 질병에 대한 환자 결과를 개선하는 것을 목표로 환자가 치료에 어떻게 반응할 수 있는지 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다."
뼈나 근육 및 지방 조직과 같은 연조직에서 발생할 수 있는 육종은 모든 암의 1% 미만에 불과하지만 특히 젊은 사람들 사이에서 사망률이 높습니다. 육종 유형은 100개 이상의 뚜렷한 아형으로 인해 희귀하고 다양하기 때문에 연구하기가 특히 어렵습니다. 기존 치료법에 대한 반응은 환자마다 크게 다를 수 있으므로 각 개인에게 가장 효과적인 행동 방침을 결정하기가 어렵습니다.
오가노이드가 환자의 종양이 특정 약물 또는 조합에 어떻게 반응할 수 있는지에 대한 이해를 높일 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 25가지 유형의 뼈 및 연조직 육종으로 진단된 UCLA 환자 126명의 샘플 294개로 구성된 바이오뱅크를 구축했습니다.
종양 오가노이드는 암종을 연구하는 데 널리 사용되어 왔지만, 이 연구는 오가노이드 개발을 육종으로 확장한 최초의 연구입니다.
연구팀은 110개 이상의 샘플에서 종양 오가노이드를 성공적으로 생성하고 상세한 조직 병리학 및 분자 분석을 수행하여 오가노이드가 원래 종양의 주요 특성을 유지하는지 확인했습니다. 그런 다음 이러한 오가노이드는 Soragni와 그녀의 팀이 개발한 미니 링 파이프라인을 사용하여 고처리량 약물 스크리닝을 거쳤으며, 이를 통해 짧은 시간 내에 수백 개의 약물을 3D 형식으로 테스트할 수 있었습니다.
이 프로세스를 사용하여 팀은 테스트한 샘플의 59%에 대해 잠재적으로 효과적인 미국 식품의약국(FDA) 승인 치료법을 하나 이상 식별할 수 있었습니다. 또한 실험실에서 관찰된 약물 반응이 소수의 사례에 대한 환자 자신이 치료에 어떻게 반응했는지와 일치한다는 것을 발견했으며, 이는 이러한 오가노이드가 임상 결정을 안내하는 강력한 도구가 될 수 있음을 시사합니다.
"우리는 수술 또는 생검 후 일주일 이내에 육종 오가노이드를 빠르게 생성하고 FDA 승인 요법 및 현재 임상 시험 중인 기타 치료법을 포함하여 많은 수의 약물을 스크리닝하는 데 사용할 수 있음을 보여주었습니다. 이것은 우리에게 어떤 약물이 특정 환자에게 가장 효과적인지 식별할 수 있는 능력을 제공하며, 이는 유전체 정밀 의학이 종종 부족한 육종과 같은 복잡한 질병에 매우 중요합니다." 연구 저자인 Glaser Family Endowed Chair이자 UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center의 소아 뼈 및 연조직 육종 프로그램 책임자인 Dr. Noah Federman은 덧붙였습니다.
또한 이 연구는 단일 기관 내에서 대규모 기능적 정밀 의학 프로그램을 구현할 수 있음을 보여주었으며, 오가노이드 기반 테스트를 위한 간소화되고 확장 가능한 모델을 제공했습니다.
UCLA 정형외과의 의장 겸 의료 책임자인 니콜라스 번탈(Nicholas Bernthal) 박사는 "오가노이드는 환자에게 가장 유망한 치료법을 매칭할 수 있는 실질적인 방법을 제공하며, 이는 육종 환자를 위한 게임 체인저가 될 수 있다"고 말했습니다. "우리는 이 접근 방식이 가장 필요한 사람들에게 더 나은 맞춤형 치료로 이어질 것이라고 낙관합니다."
이 연구 결과에 따라 UCLA 팀은 주로 어린이와 젊은 성인에게 영향을 미치는 가장 흔한 유형의 골육종 환자에서 치료 반응을 예측하는 데 있어 오가노이드 기반 접근 방식의 효과를 확인하는 것을 목표로 하는 더 큰 임상시험에서 결과를 검증할 것입니다.
이상의 기사는 2024년 9월 20일 MedicalXpress에서 게재한 “Unlocking the potential of patient-derived organoids for personalized sarcoma treatment”제목의 기사내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Unlocking the potential of patient-derived organoids for personalized sarcoma treatment
* 추가정보 출처 : The landscape of drug sensitivity and resistance in sarcoma: Cell Stem Cell
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