บทคัดย่อ
โมเดลตัวแทนผู้ป่วยเป็นสิ่งสำคัญเพื่อการค้นพบยาและการรักษาที่มีประสิทธิภาพ ปัจจุบัน Organoid Technology ช่วยให้เราสามารถสร้างโมเดลเซลล์ที่มีลักษณะสามมิติคล้ายเนื้อเยื่อขนาดเล็ก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างโมเดลเซลล์ของโรคมะเร็งและการค้นพบยา ซึ่งได้ใช้นวัตกรรมการเลี้ยงเซลล์แบบใหม่เพื่อผลิตก้อนเนื้อมะเร็งจำลองของเรติโนบลาสโตมาและมะเร็งเต้านม ความสำเร็จของการสร้าง Cancer Organoid ของเรติโนบลาสโตมาอยู่ที่ร้อยละ 80 ในขณะที่ของมะเร็งเต้านมอยู่ที่ร้อยละ 32 นอกจากนั้น Cancer Organoid ที่สร้างได้สงวนความผิดปกติทางพันธุกรรม การแสดงออกของยีน และ Histogenesis ที่พบในชิ้นเนื้อมะเร็ง เรายังค้นพบยาที่ถูกใช้ใน Targeted Therapy ซึ่งมีคุณสมบัติเป็น Universal Drug สำหรับเรติโนบลาสโตมาชนิดต่างๆ โดยยามีกลไกยับยั้งมะเร็งและยับยั้งการสร้างหลอดเลือดที่เป็นแหล่งอาหารของมะเร็ง ยายับยั้งวัฏจักรของเซลล์และกระตุ้นกระบวนการ Apoptosis ใน Cancer Organoid ยาที่ถูกค้นพบยังมีความเป็นพิษต่อเซลล์จอประสาทตาปกติต่ำกว่ายาที่ใช้ทางคลินิก นอกจากนั้นเราพบว่า Breast Cancer Organoid มีการตอบสนองต่อยาคล้ายกับมะเร็งของผู้ป่วย เราค้นพบยา 9 ตัว สำหรับมะเร็งเต้านมที่สามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพหากเทียบกับยาที่ผู้ป่วยไม่ตอบสนอง การสร้างและเก็บสะสม Cancer Organoid จะเป็นประโยชน์ในการค้นพบยา อาจจะเป็น Universal Drug สำหรับมะเร็งที่มีการแบ่งชนิดย่อยหรือการค้นพบยาในการรักษาแบบ Personalized Medicine
บทคัดย่อ
The disease model is crucial for discovering a new drug and therapy. Currently, organoid technology allows the generation of a self-assembled, 3-dimensional cellular structure. We aimed to use innovative tissue culture to create cancer organoids from cancer tissues of retinoblastoma and breast cancer patients. The success rate was 80 and 32 % for retinoblastoma and breast cancer organoids, respectively. Cancer organoids faithfully recapitulated genetics, gene expression, and histogenesis in the parental cancer tissues. For retinoblastoma, a candidate cancer drug exhibited high efficacy and potency for all subtypes of retinoblastoma in drug screening. The drug signature of retinoblastoma organoids suggested that the candidate drug had dual inhibition of retinoblastoma and angiogenesis. Retinoblastoma growth was inhibited via drug-induced cell cycle arrest and apoptosis. Of note, the candidate drug for retinoblastoma exhibited low toxicity to the retina compared with clinically used drugs. For breast cancers, the drug response profiles were alike between breast cancer organoids and the patients. Nine candidate drugs were more effective for killing cancer cells when compared with the drugs that failed to cure breast cancer of the patients. Generating and collecting cancer organoids would benefit the discovery of universal or personalized therapeutic agents for cancer treatment.
