Քաղցկեղի ուսումնասիրության ամենամեծ խնդիրներից մեկը պացիենտների ուռուցքները ճշգրտորեն արտացոլող լաբորատոր մոդելների որոնումն է։ Տասնամյակներ շարունակ քաղցկեղի բջջային երկչափ ավանդական մոդելների շնորհիվ բազմաթիվ բացահայտումներ են կատարվել, սակայն դրանց մի մասը չի արտացոլում մարդու քաղցկեղային հիվանդության գենետիկական ողջ բազմազանությունը՝ սահմանափակ պատկերացում տալով քաղցկեղի հազվադեպ տեսակների մասին։ Այս խնդրի լուծման համար դեռևս 2014 թվականին մեկնարկած Մարդու քաղցկեղի մոդելների միջազգային նախաձեռնությունը (HCMI) ստեղծել է նոր սերնդի 665 բջջային կուլտուրաներից բաղկացած մեծածավալ հավաքածու։ Այս մոդելներն ավելի մոտ են այն ուռուցքներին, որոնցից ստացվել են։
Նոր հավաքածուն ներառում է քաղցկեղային ենթատեսակների մոդելներ, որոնք նախկինում անհասանելի էին և յուրաքանչյուրի վերաբերյալ հետազոտողներին տրամադրում է գենետիկ ու կլինիկական համապատասխան տվյալներ։ Այս ընդլայնվող ռեսուրսը կարող է օգնել գիտնականներին ավելի լավ հասկանալ ուռուցքների գենետիկական և մոլեկուլային տարբերությունները, բացահայտել դեղերի նոր թիրախներ և ստուգել բուժման նոր մեթոդների արդյունավետությունը։
2D մոդելներից՝ դեպի 3D մոդելներ
HCMI նախաձեռնությունը ղեկավարում են ԱՄՆ Քաղցկեղի ազգային ինստիտուտը (NCI) և մի շարք գործընկեր կառույցներ։
Նախաձեռնության շրջանակներում ուռուցքային նմուշներ են ստացվել հյուսվածքներ նվիրաբերած 2780 հիվանդից։ Ստեղծված նոր մոդելներն ընդգրկում են քաղցկեղի 25 տեսակ։
Այս առաջադեմ մոդելների ստեղծումը հնարավոր է դարձել օրգանոիդների կիրառման շնորհիվ։ Դրանք եռաչափ բջջային կառուցվածքներ են, որոնք աճեցվում են քաղցկեղով հիվանդների ուռուցքային հյուսվածքներից։
Ավանդական քաղցկեղային բջջային մոդելները տասնամյակներ շարունակ նպաստել են գիտության առաջընթացին, սակայն դրանցից շատերը լաբորատոր պայմաններում երկարատև աճեցման ընթացքում փոփոխությունների էին ենթարկվել։ Դրանից բացի, հաճախ բացակայում են դրանց համապատասխանող սկզբնական ուռուցքային նմուշները կամ պացիենտների վերաբերյալ մանրամասն տեղեկությունները։ Այդ հավաքածուները նաև սահմանափակ կերպով են ներկայացնում մետաստատիկ և հազվադեպ քաղցկեղները։
Եռաչափ օրգանոիդների կիրառմամբ գիտնականներին հաջողվել է ստեղծել ավելի կայուն մոդելներ, որոնք պահպանում են ուռուցքի սկզբնական առանձնահատկությունների զգալի մասը։ Օրգանոիդների աճեցման համակարգը թույլ է տալիս պահպանել հյուսվածքի ցողունային բջիջների պոպուլյացիան և սկզբնական կառուցվածքի ավելի մեծ մասը։
Թեև HCMI մոդելները չեն ներառում ուռուցքի բոլոր բաղադրիչները, օրինակ՝ իմունային և անոթային համակարգերի առանձնահատկությունները, ճիշտ պայմաններում աճեցված օրգանոիդները կարող են էական նշանակություն ունենալ քաղցկեղի տարբեր տեսակների ուսումնասիրման և նոր դեղամիջոցների մշակման համար։
Հետազոտության ընթացքում գիտնականները նաև պարզել են, որ բջջային կուլտուրաների աճեցման պայմանները կարող են էապես ազդել այն բանի վրա, թե որքանով է մոդելը համապատասխանում իրական ուռուցքին։
Օրինակ՝ պարզվել է, որ առանց շիճուկի միջավայրում աճեցված գլիոբլաստոմայի մոդելներն ավելի շատ նմանություն ունեն իրական ուռուցքներին, քան ավանդական՝ շիճուկ պարունակող միջավայրում աճեցված մոդելները։
HCMI նախաձեռնությունը զգալիորեն ընդլայնել է քաղցկեղի բազմաթիվ տեսակների մոդելների բազմազանությունը, այդ թվում՝ հաստ աղիքի, ենթաստամոքսային գեղձի և կերակրափողի քաղցկեղների դեպքում։
Հավաքածուն ներառում է նաև քաղցկեղի 17 ենթատեսակների 42 եզակի մոդել, որոնք նախկինում հասանելի չեն եղել։ Դրանց թվում են կրծքագեղձի լոբուլյար քաղցկեղը և հսկաբջջային կարցինոմաները։
Աշխատանքը նաև հաստատել է, որ օրգանոիդային մոդելները կարելի է կիրառել գեների խմբագրման և դեղամիջոցների փորձարկման համար՝ գրեթե այնպես, ինչպես ավանդական բջջային մոդելների դեպքում։
Հետազոտողների կարծիքով՝ HCMI-ի հավաքածուն կարող է դառնալ կենտրոնացված գիտական ռեսուրս, որը նոր հնարավորություններ կստեղծի փորձարարական կենսաբանության, մինչկլինիկական հետազոտությունների և կլինիկական կիրառմանը միտված ուսումնասիրությունների համար։ Այն կարող է նպաստել քաղցկեղի բազմաթիվ տեսակների բուժման նոր մեթոդների և կենսամարկերների հայտնաբերմանը։
Այնուամենայնիվ, դեռևս անելիքներ կան։ Քաղցկեղի որոշ հազվադեպ ենթատեսակներ և աֆրիկյան ծագում ունեցող հիվանդներից ստացված ուռուցքները դեռևս բավարար չափով ներկայացված չեն։ Հետազոտական խումբը խոստովանում է, որ անհրաժեշտ են լրացուցիչ միջազգային նախաձեռնություններ՝ քաղցկեղային մոդելների բազմազանությունն ընդլայնելու և նախկինում ձևավորված անհավասարությունները հաղթահարելու համար։
Գիտական ռեսուրսը՝ հետազոտողների համար
HCMI-ի քաղցկեղային մոդելների որոնման կատալոգը հասանելի է անվճար՝ այստեղ։ Այն ներառում է հիվանդներից ստացված մոդելների, դրանց գենոմային և կլինիկական տվյալների մասին տեղեկություններ։
Մարինե ԱԼԵՔՍԱՆՅԱՆ
Աղբյուր՝ Nature
Համաձայն «Հեղինակային իրավունքի եւ հարակից իրավունքների մասին» օրենքի՝ լրատվական նյութերից քաղվածքների վերարտադրումը չպետք է բացահայտի լրատվական նյութի էական մասը: Կայքում լրատվական նյութերից քաղվածքներ վերարտադրելիս քաղվածքի վերնագրում լրատվական միջոցի անվանման նշումը պարտադիր է, նաեւ պարտադիր է կայքի ակտիվ հղումի տեղադրումը: