Advantages and limitations of 3D organoids and ex vivo tumor tissue culture in personalized medicine for prostate cancer

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14310%2F22%3A00128943" target="_blank" >RIV/00216224:14310/22:00128943 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://dx.doi.org/10.48095/ccko2022473" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.48095/ccko2022473</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.48095/ccko2022473" target="_blank" >10.48095/ccko2022473</a>

Result language

čeština

Original language name

Výhody a omezení 3D organoidů a ex vivo kultivace nádorových tkání v personalizované medicíně pro karcinom prostaty

Original language description

Východiska: Současné in vitro modelové systémy plně neodrážejí biologickou a klinickou diverzitu karcinomu prostaty (prostate cancer – PCa). Or- ganoidy jsou 3D in vitro buněčné kultury, které mohou lépe rekapitulovat heterogenitu onemocnění a zachovat vlastnosti původního nádoru. Krát- kodobá ex vivo kultivace PCa tkání může také usnadnit testování léčiv v personalizované medicíně. Materiál a metody: Pro organoidní kultivaci jsme zpracovali jak nádorovou, tak normální tkáň od 50 pacientů, kteří podstoupili radikální prostatektomii nebo transuretrální resekci prostaty. Kromě toho jsme využili techniku ex vivo tkáňové kultivace a provedli krátkodobý experiment s použitím gemcitabinu a inhibitoru Chk1 MU380 ve vzorcích od 10 pacientů. Výsledky: Celkem jsme byli schopni kultivovat organoidy z 58 % nádorových (29/50) a 69 % normálních tkání (20/29). Imunohisto- chemické barvení dvou reprezentativních případů odhalilo buněčnou pozitivitu na pan-cytokeratin potvrzující přítomnost epiteliálních buněk. Nad- měrná exprese proteinů AMACR a ERG v nádorech však nebyla zachována v organoidech. Dalším omezením bylo udržení organoidů pouze do první pasáže, obvykle po dobu 3 týdnů. Dále byly provedeny krátkodobé testy v ex vivo kultuře nádorových tkání od deseti pacientů. Tkáňové vzorky z prostatektomií většinou vykazovaly nízkou míru proliferace a Ki-67 pozitivity. Další nevýhodou tohoto přístupu byla nekonzistentní morfologie mezi jednotlivými tkáňovými fragmenty. Pouze jeden případ vykazoval vysokou míru proliferace pro testování léčiv a nádorová tkáň byla přítomna ve všech testovaných vzorcích. V naší práci také poskytujeme přehled nedávných studií a podrobné srovnání kultivačních podmínek. Závěr: Podařilo se nám ustavit kultury organoidů i fragmentů tkání z primárních nádorů prostaty. Exprese nádorových markerů však nebyla zachována v získaných organoidech. Nekonzistentní morfologie a nízká proliferace ztěžovaly interpretaci výsledků testování léčiv u většiny případů. Přesto mohou být tyto přístupy slibné při použití tkání z metastatického kastračně rezistentního karcinomu prostaty.

Czech name

Výhody a omezení 3D organoidů a ex vivo kultivace nádorových tkání v personalizované medicíně pro karcinom prostaty

Czech description

Východiska: Současné in vitro modelové systémy plně neodrážejí biologickou a klinickou diverzitu karcinomu prostaty (prostate cancer – PCa). Or- ganoidy jsou 3D in vitro buněčné kultury, které mohou lépe rekapitulovat heterogenitu onemocnění a zachovat vlastnosti původního nádoru. Krát- kodobá ex vivo kultivace PCa tkání může také usnadnit testování léčiv v personalizované medicíně. Materiál a metody: Pro organoidní kultivaci jsme zpracovali jak nádorovou, tak normální tkáň od 50 pacientů, kteří podstoupili radikální prostatektomii nebo transuretrální resekci prostaty. Kromě toho jsme využili techniku ex vivo tkáňové kultivace a provedli krátkodobý experiment s použitím gemcitabinu a inhibitoru Chk1 MU380 ve vzorcích od 10 pacientů. Výsledky: Celkem jsme byli schopni kultivovat organoidy z 58 % nádorových (29/50) a 69 % normálních tkání (20/29). Imunohisto- chemické barvení dvou reprezentativních případů odhalilo buněčnou pozitivitu na pan-cytokeratin potvrzující přítomnost epiteliálních buněk. Nad- měrná exprese proteinů AMACR a ERG v nádorech však nebyla zachována v organoidech. Dalším omezením bylo udržení organoidů pouze do první pasáže, obvykle po dobu 3 týdnů. Dále byly provedeny krátkodobé testy v ex vivo kultuře nádorových tkání od deseti pacientů. Tkáňové vzorky z prostatektomií většinou vykazovaly nízkou míru proliferace a Ki-67 pozitivity. Další nevýhodou tohoto přístupu byla nekonzistentní morfologie mezi jednotlivými tkáňovými fragmenty. Pouze jeden případ vykazoval vysokou míru proliferace pro testování léčiv a nádorová tkáň byla přítomna ve všech testovaných vzorcích. V naší práci také poskytujeme přehled nedávných studií a podrobné srovnání kultivačních podmínek. Závěr: Podařilo se nám ustavit kultury organoidů i fragmentů tkání z primárních nádorů prostaty. Exprese nádorových markerů však nebyla zachována v získaných organoidech. Nekonzistentní morfologie a nízká proliferace ztěžovaly interpretaci výsledků testování léčiv u většiny případů. Přesto mohou být tyto přístupy slibné při použití tkání z metastatického kastračně rezistentního karcinomu prostaty.

Type

J_SC - Article in a specialist periodical, which is included in the SCOPUS database

CEP classification

—

OECD FORD branch

30204 - Oncology

Project

<a href="/en/project/LM2018130" target="_blank" >LM2018130: National Infrastructure for Chemical Biology</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Klinicka Onkologie

ISSN

0862-495X

e-ISSN

1802-5307

Volume of the periodical

35

Issue of the periodical within the volume

6

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

9

Pages from-to

473-481

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

2-s2.0-85143963304