Ученые Сибирского государственного медицинского университета создают лабораторную систему, которая позволит изучать «спящие» раковые клетки — те, что годами остаются невидимыми для диагностики, а затем дают начало новым опухолям. Работа ведется на основе органоидов — миниатюрных трехмерных копий человеческих органов.
Современные модели метастатической болезни не воспроизводят «спящее» состояние клеток в полной мере. Чтобы модель была точной, в исследуемом органе должна оказаться буквально одна-две раковые клетки — причем именно в нужном физиологическом состоянии. Отследить их в живом организме крайне сложно.
Ученые предлагают другой подход — использовать органоиды. Это искусственно выращенные из клеток человека миниатюрные трехмерные структуры, которые по строению и функциям максимально приближены к настоящим органам. В отличие от плоских клеточных культур, органоиды воспроизводят архитектуру ткани, межклеточные взаимодействия и микроокружение, поэтому служат гораздо более точной моделью для изучения болезней. В рамках проекта планируется создать модель дормантной (то есть «спящей») клетки рака молочной железы в печени. Этот орган выбран не случайно, так как печень — одна 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», — отметила руководитель проекта, заведующая Центром биологических исследований и биоинженерии СибГМУ Александра Першина.
Модель разрабатывается в рамках стратегического проекта Сибирского медуниверситета «Высокотехнологичные лекарственные средства и платформы нового поколения» по программе «Приоритет-2030». Ученые создают генотерапевтические препараты на основе регуляторных РНК и систем их доставки. Для этого нужны точные модели, на которых можно проверить эффективность и безопасность будущего лекарства и быстрее перейти от лабораторного синтеза к клинике.
Развитие методов работы с органоидами выходит далеко за рамки моделирования метастазов. Это направление может лечь в основу создания в Томске центра компетенций по работе с трехмерными клеточными моделями. Город сегодня — один из ведущих центров клинической и фундаментальной онкологии в России: здесь сосредоточены сильная научная инфраструктура и экспертиза, благодаря которым новые методологии быстрее доходят до практики.
Проект поддерживается Российским научным фондом. Грант позволяет ускорить работу над моделью — быстрее перейти от разработки к валидации — и привлечь к исследованию студентов и молодых ученых как полноценных участников научного процесса. Кроме того, поддержка закрепляет за университетом позиции в области, которая в ближайшие годы будет определять подходы к тестированию новых противоопухолевых препаратов.
