Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός ξενομοσχευμάτων καρκίνου του παγκρέατος από ασθενείς (patient derived xenografts, PDX) σαν παρακλινικά μοντέλα για τον καρκίνο του παγκρέατος
Authors: Μαγουλιώτης Δημήτριος 
Published: March 2023

Ο καρκίνος του παγκρέατος (ΚΠ) χαρακτηρίζεται από αυξημένη επίπτωση και εξαιρετικά πτωχή πρόγνωση. Συνεπώς, η ανάγκη αναγνώρισης νέων βιοδεικτών και ανάπτυξης εξατομικευμένης θεραπείας είναι μεγάλη. Σε αυτό το πλαίσιο, τα ξενομοσχεύματα προερχόμενα από ασθενή (Patient Derived Xenografts - PDX) αποτελούν ένα νέο και πολλά υποσχόμενο προκλινικό μοντέλο καρκίνου. Τα PDX βασίζονται στην εμφύτευση κυττάρων προερχόμενων από τον πρωτοπαθή όγκο του ασθενούς σε ανοσοκατεσταλμένα ποντίκια. Με την ικανότητα που προσφέρουν να προσομοιάζουν πιστά στο μικροπεριβάλλον του πρωτοπαθούς όγκου και να αναδεικνύουν την κλωνική ετερογένεια, αναδεικνύονται σε μία καινοτόμο προκλινική πλατφόρμα για τη μελέτη της βιολογίας του καρκίνου, την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών και την εξατομικευμένη δοκιμή της αποτελεσματικότητας χημειοθεραπευτικών φαρμάκων.Οι Ακουαπορίνες (Aquaporins – AQPs) αποτελούν μία οικογένεια πρωτεϊνών με λειτουργία διαύλων, που εντοπίζονται στην κυτταρική μεμβράνη και διευκολύνουν τη μετακίνηση ύδατος. Ένα σύνολο 13 πρωτεϊνών (AQP1-12Α, Β) συμπεριλαμβάνονται στην οικογένεια AQP. Οι AQPs έχουν διερευνηθεί για το ρόλο τους στην παθογένεση διαφόρων τύπων καρκίνου, αλλά η μελέτη του ρόλου τους στον καρκίνο του παγκρέατος παραμένει περιορισμένη.Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναπτύξαμε ένα ορθοτοπικό μοντέλο PDX καρκίνου παγκρέατος σε ανοσοκατεσταλμένα ποντίκια. Τα στελέχη ποντικιών που χρησιμοποιήσαμε ήταν τα NOD/SCID, NSG, RAG-1, με διαφορετικό επίπεδο ανοσοκαταστολής ανά στέλεχος. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι το ποσοστό επιτυχούς εμφύτευσης εξαρτάται από το επίπεδο ανοσοανεπάρκειας. Τα ποντίκια NSG που χαρακτηρίζονται από έλλειψη T, B, και κυττάρων φυσικών φονέων (NK cells) (τριπλή ανεπάρκεια) ήταν τα πλέον ανοσοανεπαρκή από τα τρία είδη που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα της διατριβής. Αυτά τα ευρήματα αναδεικνύουν το σημαίνοντα ρόλο της ανοσολογικής επιτήρησης έναντι των καρκινικών κυττάρων, που αντιπροσωπεύει και έναν από τους πυλώνες του καρκίνου. Παράλληλα, η παρούσα διατριβή ανέδειξε για πρώτη φορά μία μοναδική γενετική υπογραφή 11 γονιδίων με διαφοροποιημένη έκφραση στον καρκίνο του παγκρέατος, που αποτελούν ταυτόχρονα προγνωστικούς δείκτες σχετιζόμενους με την επιβίωση των ασθενών. Επίσης, αναδείξαμε τις σχετικές μοριακές λειτουργίες και ρυθμιστικές οικογένειες miRNA. Αυτό το γονιδιακό πάνελ μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με τα υπάρχοντα συστήματα σταδιοποίησης ώστε να διαθέτουμε βελτιωμένες προγνωστικές πληροφορίες. Τα συγκεκριμένα δεδομένα χρήζουν περαιτέρω έρευνας και δοκιμής σε μοντέλα PDX ώστε να αποκαλυφθεί πλήρως η εμπλοκή τους στον καρκίνο του παγκρέατος.Καθώς η έρευνα για νέα θεραπευτικά σχήματα και ανοσοθεραπείες προχωράει, τα ορθοτοπικά μοντέλα PDX που παρουσιάζουμε στην παρούσα διατριβή επιτρέπουν μία σε βάθος εκτίμηση των νέων φαρμάκων σε ένα μικροπεριβάλλον όγκου που ομοιάζει με του ασθενούς. Περαιτέρω μελέτες για τη βελτίωση αυτών των μοντέλων βρίσκονται ήδη σε στάδιο ανάπτυξης στο εργαστήριο μας. Παράλληλα, ο εντοπισμός προγνωστικών δεικτών με in silico τεχνικές επιτρέπει την περαιτέρω στοχευμένη μελέτη τους σε μοντέλα PDX, σε μία πιο αποδοτική ως προς το κόστος, το χρόνο και τους διαθέσιμους πόρους ερευνητική προσέγγιση. Τέλος, η ανάδειξη του προγνωστικού του ρόλου της AQP7 στον καρκίνο του παγκρέατος από την ομάδα μας αποτελεί την πρώτη και μοναδική μέχρι σήμερα καταγραφή στη διεθνή βιβλιογραφία.