개인화된 육종 치료를 위한 환자 유래 기관체의 잠재력 해제

UCLA Health Jonsson 종합 암 센터의 연구자들은 지금까지 가장 많은 수의 육종 환자 유래 오르가노이드 컬렉션을 개발했습니다. 이는 질병에 대한 이해를 높이고 각 환자에게 가장 효과적인 치료법을 더 잘 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

Cell Stem Cell 저널에 자세히 설명된 이 접근 방식은 환자 자신의 종양 세포를 이용하여 환자 종양의 고유한 특성을 복제하는데, 이를 통해 과학자들은 대량의 약물을 신속하게 검토하여 이 희귀하고 다양한 암 그룹을 표적으로 삼을 수 있는 맞춤형 치료법을 찾아낼 수 있습니다.

"육종은 희귀하고 복잡한 질환으로, 효과적인 치료법을 찾기 위한 임상 시험을 실시하는 것이 특히 어렵습니다. 희귀한 하위 유형 중 일부는 표준 치료법이 전혀 없습니다. 여러 가지 치료 옵션을 사용할 수 있는 경우에도 개별 환자에게 가장 적합한 행동 방침을 결정할 수 있는 신뢰할 수 있는 데이터 기반 방법이 없는 경우가 많습니다. 가장 효과적인 치료법을 선택하는 것은 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 같습니다." UCLA 데이비드 게펜 의대 정형외과 조교수이자 이 연구의 수석 저자인 앨리스 소라그니 박사의 말입니다. "환자 유래 종양 기관체로 약물을 테스트하면 환자가 치료에 어떻게 반응할지 예측하는 데 도움이 될 수 있으며, 치료 옵션이 제한적인 질병에 대한 환자 결과를 개선하는 것이 목표입니다."

뼈나 근육, 지방 조직과 같은 연조직에서 발생할 수 있는 육종은 모든 암의 1% 미만을 차지하지만, 특히 젊은 사람들에게서 높은 사망률을 보입니다. 육종 유형의 희소성과 다양성(100개 이상의 뚜렷한 하위 유형)으로 인해 연구하기가 특히 어렵습니다. 기존 요법에 대한 반응은 환자마다 크게 다를 수 있으므로 각 개인에게 가장 효과적인 행동 방침을 결정하기가 어렵습니다.

오가노이드가 환자의 종양이 특정 약물이나 조합에 어떻게 반응하는지에 대한 이해를 높일 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 25가지 다른 하위 유형의 뼈와 연조직 육종으로 진단받은 126명의 UCLA 환자로부터 294개의 샘플로 구성된 바이오뱅크를 조립했습니다. 종양 오가노이드는 암을 연구하는 데 널리 사용되었지만, 이 연구는 오가노이드 개발을 육종으로 확장한 최초의 규모 연구입니다.

이 팀은 110개가 넘는 샘플에서 종양 오르가노이드를 성공적으로 생성하고, 오르가노이드가 원래 종양의 주요 특성을 유지했는지 확인하기 위해 자세한 조직병리학적 및 분자적 분석을 수행했습니다. 그런 다음 이러한 오르가노이드는 Soragni와 그녀의 팀이 개발한 미니링 파이프라인을 사용하여 고처리량 약물 스크리닝을 거쳤으며, 짧은 시간 내에 3D 형식으로 수백 가지 약물을 테스트할 수 있었습니다.

이 과정을 사용하여, 팀은 테스트된 샘플의 59%에 대해 적어도 하나의 잠재적으로 효과적인 미국 식품의약국(FDA) 승인 치료법을 식별할 수 있었습니다. 또한, 그들은 실험실에서 관찰된 약물 반응이 소수의 사례에 대한 환자 자신이 치료에 반응한 방식과 일치한다는 것을 발견했는데, 이는 이러한 오르가노이드가 임상적 결정을 안내하는 강력한 도구가 될 수 있음을 시사합니다.

소라그니는 "수술이나 생검 후 일주일 이내에 빠르게 육종 기관체를 생성하고 이를 사용해 FDA 승인을 받은 치료법과 현재 임상 시험 중인 다른 치료법을 포함한 다수의 약물을 스크리닝하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다."라고 말했습니다.

"이를 통해 특정 환자에게 가장 효과가 있을 가능성이 높은 약물을 식별할 수 있는 능력을 얻게 되는데, 이는 유전체 정밀 의학이 종종 부족했던 육종과 같이 복잡한 질병에 매우 중요합니다."라고 연구 저자인 노아 페더먼 박사, 글레이저 가족 기부 의장이자 UCLA Health Jonsson 종합 암 센터 소아 뼈 및 연조직 육종 프로그램 책임자가 덧붙여 말했습니다.

또한 이 연구는 대규모 기능적 정밀 의학 프로그램을 단일 기관 내에서 구현하여 유기체 기반 테스트를 위한 간소화되고 확장 가능한 모델을 제공할 수 있음을 보여주었습니다.

"오르가노이드는 환자를 가장 유망한 치료법과 매치시키는 실질적인 방법을 제공하며, 이는 육종 환자에게 게임 체인저가 될 수 있습니다." UCLA 정형외과 부서의 의장 겸 전무이사인 니콜라스 번탈 박사의 말입니다. "이 접근 방식이 가장 필요한 사람들에게 더 나은, 더 개인화된 치료를 제공할 수 있을 것이라고 낙관하고 있습니다."

UCLA 팀은 이 연구 결과에 따라 대규모 임상 시험을 통해 연구 결과를 검증할 예정입니다. 이 시험은 주로 어린이와 청소년에게 영향을 미치는 가장 흔한 뼈암인 골육종 환자의 치료 반응을 예측하는 데 있어 오르가노이드 기반 접근법의 효과를 확인하는 것을 목표로 합니다.

Soragni, Federman, Bernthal은 모두 UCLA Health Jonsson Comprehensive Cancer Center의 구성원입니다. 이 연구의 첫 번째 저자는 Soragni 연구실의 프로젝트 과학자 Ahmad Shihabi, 방문 프로젝트 과학자 Peyton Tebon, 대학원생 Huyen Thi Lam Nguyen입니다. 다른 UCLA 저자는 Sara Sartini, Ardalan Davarifar, Alexandra Jensen, Miranda Diaz-Infante, Hannah Cox, Alfredo Enrique Gonzalez, Summer Swearingen, Helena Winata, Sorel Fitz-Gibbon, Takafumi Yamaguchi, Jae Jeong, Sarah Dry, Arun Singh, Bartosz Chmielowski, Joseph Crompton, Fritz Eilber, Scott Nelson, Paul Boutros, Jane Yanagawa입니다.

이 연구는 미국 국립암연구소, 앨런 B. 슬리프카 재단, UCLA 데이비드 게펜 의과대학, UCLA 헬스 존슨 종합암센터의 연구비 지원으로 진행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240920122203.htm