WeillCornellMedicine研究人員開發(fā)了首例“培養(yǎng)皿”中針對源自干細(xì)胞的人類結(jié)腸癌模型的“疾病”平臺，允許他們識別常見的遺傳形式的疾病的靶向藥物治療。該發(fā)現(xiàn)還克服了使用小鼠研究這種癌癥的長期挑戰(zhàn)，因為它們通常不會發(fā)展該疾病。
在自然醫(yī)學(xué)雜志6月19日發(fā)表的研究中，科學(xué)家們使用了人類誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞（iPSCs），其原則上可以分化為身體中任何類型的細(xì)胞，來源于兩個遺傳的患者的皮膚結(jié)直腸疾病形式稱為家族性腺瘤性息肉?。‵AP）。使用FAP，大腸細(xì)胞發(fā)育成多種息肉，這些患者最終會變成結(jié)腸癌。使用iPSCs，他們開發(fā)了稱為結(jié)腸組織的三維結(jié)構(gòu)，其代表大腸組織系統(tǒng)，然后進行藥物測試。
資深研究作者ToddEvans說：“為人類結(jié)腸癌創(chuàng)造有效的測試平臺是一個挑戰(zhàn)。在我們的團隊開發(fā)出基于干細(xì)胞的大腸組織系統(tǒng)之前，用于藥物測試的人結(jié)腸疾病建模方案不存在。
結(jié)腸和直腸癌是美國癌癥死亡的第二大原因。到2017年，估計會有50,260人死亡，135,430例新病例將被診斷出來。
研究人員通過各種步驟確認(rèn)，包括基因組DNA測序和基因表達(dá)分析，他們用兩種不同的FAP突變FAP8或FAP9培養(yǎng)大腸細(xì)胞，并且當(dāng)突變的基因允許FAP細(xì)胞生長失控稱為APC，被滅活。他們還使用源自沒有FAP的人的干細(xì)胞來產(chǎn)生結(jié)腸組織，以進行比較。
接下來，他們用藥物測試結(jié)腸組織來測量反應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)兩種藥物XAV939和雷帕霉素明顯抑制細(xì)胞增殖;而且，在沒有FAP的情況下，有機體的生長顯著降低，這表明這些藥物可能會傷害健康的結(jié)腸組織。另外一種以遺傳因子為基礎(chǔ)，以某種類型突變拯救基因活性而著稱的藥物，成功地恢復(fù)了FAP9組織中的正常生長，但對FAP8或健康對照組織沒有影響。
“我們的研究結(jié)果表明，我們可以使用這個平臺來模擬結(jié)腸癌，并確定可能用于靶向特定的遺傳突變的精確的藥物。”資深作者陳培平，外科和生物化學(xué)生物化學(xué)生物學(xué)副教授說。
Evans補充說：“我們可以制造具有特定病毒的組織，”Evans補充說，“增加預(yù)測哪些藥物可能起作用，并了解任何不良影響的可能性，這些都是在治療患者之前就能做到的?！?/p>
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