Метастазы остаются одной из главных причин смертности пациентов с онкологическими заболеваниями. После отрыва от первичной опухоли раковая клетка может годами находиться в другом органе в состоянии покоя — клеточной дормантности. В этом «спящем» режиме она практически невидима для современных методов диагностики, нечувствительна к классическим противоопухолевым препаратам и при этом способна спустя годы дать начало вторичной опухоли. Учёные Сибирского медуниверситета работают над моделью, которая позволит изучать это состояние и тестировать лекарства, способные с ним справиться. Проект реализуется в Центре биологических исследований и биоинженерии университета под руководством заведующей центра Александры Першиной и получил поддержку Российского научного фонда.
Существующие на сегодняшний день модели метастатической болезни не позволяют в полной мере воспроизвести состояние клеточной дормантности: необходимо, чтобы в исследуемом органе оказалась буквально одна или несколько клеток — и именно в нужном физиологическом состоянии. Отследить такие клетки в живой системе крайне сложно.
Учёные Сибмеда предлагают иной подход — использовать органоиды. Это искусственно выращенные из клеток человека миниатюрные трёхмерные структуры, которые по своему строению и функциям максимально приближены к настоящим органам. В отличие от плоских клеточных культур, органоиды воспроизводят архитектуру ткани, межклеточные взаимодействия и микроокружение, что делает их гораздо более точной моделью для изучения болезней. В рамках проекта планируется создать модель дормантной клетки рака молочной железы в печени. Этот орган выбран не случайно: печень является одной из самых частых мишеней метастазирования, в том числе при раке молочной железы.
Центр биологических исследований и биоинженерии участвует в масштабных проектах по разработке новых противоопухолевых препаратов на основе РНК. Для тестирования таких лекарств-кандидатов нужны модели, которые точно воспроизводят поведение опухолевых клеток в организме человека, — и модель дормантности здесь принципиально важна, потому что именно «спящие» клетки обеспечивают возвращение болезни. Работа с органоидами выходит за рамки только онкологии: это методологическая основа для тестирования высокотехнологичных лекарств в целом. Мы ожидаем, что в ближайшем будущем такой подход потеснит классические 2D-культуры. В Сибирском медуниверситете есть исследовательская инфраструктура для развития этого направления, и наша задача сейчас — нарастить компетенции в работе с органоидами и занять в этой области сильные позиции
— отмечает Александра Першина,
руководитель проекта, заведующий Центра биологических исследований и биоинженерии Сибирского медуниверситета.
Создание модели будет способствовать реализации стратегического технологического проекта Сибирского медуниверситета «Высокотехнологичные лекарственные средства и платформы нового поколения» по программе развития «Приоритет-2030». Ученые Сибмеда разрабатывают генотерапевтические препараты на основе регуляторных РНК и систем их доставки. Создание точных моделей для доклинических испытаний востребовано для этой разработки: именно такие тест-системы позволяют проверять эффективность и безопасность создаваемых препаратов и ускорять их продвижение от лабораторного синтеза к клинической практике.
Развитие методов работы с органоидами выходит далеко за рамки моделирования метастазов: это направление может лечь в основу формирования в Томске центра компетенций по работе с трёхмерными клеточными моделями. Город сегодня является одним из ведущих центров клинической и фундаментальной онкологии в России — здесь сосредоточена сильная научная инфраструктура и экспертиза в этой области, создающая основу для того, чтобы новые методологии быстрее доходили до практического применения в онкологии.
Поддержка проекта Российским научным фондом открывает перед коллективом несколько практических возможностей. Грант позволяет ускорить работу над моделью — быстрее перейти от разработки к валидации, дает возможность привлечь к исследованию студентов и молодых исследователей как полноценных участников научного процесса, а также закрепляет за Сибирским медуниверситетом позиции в области, которая в ближайшие годы будет определять подходы к тестированию новых противоопухолевых препаратов.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 26-25-00555.