Der Pathologe

, Volume 38, Supplement 2, pp 160–168 | Cite as

Etablierung einer Living Biobank

Bessere Steuerung der Präzisionsonkologie durch In-vitro- und In-vivo-Krebsmodelle
Preisverleihungen: Forschungspreis der DGP 2017
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Zusammenfassung

Hintergrund

Präzisionsonkologie ist ein klinischer Ansatz, welcher die Behandlung von Patienten aufgrund des genetischen Profils ihrer Tumorerkrankung optimiert und individualisiert. Die Integration einer Living Biobank mit sog. Tumororganoiden und Xenografts von Patienten mit Next-Generation-Sequenzierung und Hochdurchsatzmedikamentenscreenings hilft, die klinische Entscheidungsfindung zu fördern und klinische Studien zu entwickeln.

Methoden

Verwendung von Tumororganoiden für In-vitro-Hochdurchsatzmedikamentenscreenings (bis zu 160 Medikamte) und die Etablierung von In-vivo Xenotransplantat-Modellen zur Testung von nominierten Medikamenten und von neuen Medikamentenkombinationen.

Ergebnisse

Während 2 Jahren haben wir 56 In-vitro-Tumororganoide und 19 In-vivo-Xenotransplantate aus 18 verschiedenen soliden Tumortypen etabliert. Tumormorphologie und molekulare Profile zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen den In-vitro- und In-vivo-Modellen im Vergleich zu ihrem nativen Tumor. Mittels personalisierter Hochdurchsatzmedikamentenscreenings wurden mehrere gezielte kleine Moleküle und neuartige Medikamentenkombinationen nominiert und in entsprechenden Xenotransplantat-Modellen validiert.

Schlussfolgerung

Dieser Ansatz zeigt die Integration von genomischen Daten mit Medikamentenscreenings an personalisierten präklinischen Krebsmodellen, um die individuelle Krebsbehandlung zu präzisieren und neue potenzielle klinische Studien zu etablieren.

Schlüsselwörter

Xenografts Klinische Entscheidungsfindung Medikamentenanalyse Tumor Organoide Präzisionsmedizin 

Abkürzungen

Mamma-CA

Brustkrebs

EIPM

Englander Institute for Precision Medicine

FDA

U.S. Federal Drug Administration

FFPE

Formalinfixiert, paraffineingebettet

MEK

Mitogenaktivierte Proteinkinase-Kinase

NEPC

Neuroendokrines Prostata Karzinom

PDAC

Pankreatisches duktales Adenokarzinom

PDX

„patient-derived xenograft“

RCC

Renales Klarzellkarzinom

WES

„whole exome sequencing“

WT

Wildtyp

Establishment of a living biobank

Improved guidance of precision cancer care with in vitro and in vivo cancer models

Abstract

Background

Precision oncology is a clinical approach aimed towards tailoring treatment strategies for patients based on the genetic profile of each patient’s cancer. The integration of a living biobank, consisting of patient-derived tumor organoids and PDXs, with next generation sequencing approaches and high-throughput drug screening help to guide clinical decision-making and clinical trial development.

Methods

Tumor organoids derived from fresh tumor samples were used for in vitro and in vivo high-throughput drug testing.

Results

Over a period of two years we established 56 in vitro tumor organoids and 19 in vivo xenografts from 18 different solid tumor types. Tumor morphology and molecular profiles show good concordance between the in vitro and in vivo models compared to their native tumor. High-throughput drug screening (up to 160 drugs) has been tested on eight tumor organoid lines. Seven of them underwent an additional combination drug screen. We nominated several targeted small molecules and novel combinations that have been validated in corresponding xenograft models.

Conclusion

This precision medicine approach outlines the integration of genomic data with drug screening from personalized preclinical cancer models to guide precision cancer care. It also fuels next generation research and has been implemented for clinical trial development.

Keywords

Xenografts Clinical decision-making Drug evaluation Tumor Organoids Precision medicine 
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Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

C. Pauli, H. Moch und M.A. Rubin geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Alle Gewebeproben in den USA stammen von Patienten, welche eine informierte Einwilligung entsprechend dem genehmigten Institutions Review Board (IRB) bei Weill Cornell unterzeichnet haben. Alle Tierexperimente waren durch das Institutionale Tierschutzkomitee genehmigt (Protokoll 2013-0016). Im Institut für Pathologie und Molekularpathologie wurde der Living Biobank/Zellkulturbank eine Zustimmung durch die kantonale Ethikkommission erteilt (KEK-ZH-Nr. 2014-0619, BASEC-Nr. PB_2016-0057). Es werden nur Proben für die Living Biobank/Zellkulturbank verarbeitet von Patienten, welche den universalen Generalkonsent unterzeichnet und somit dazu eingewilligt haben.

The supplement containing this article is not sponsored by industry.

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Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Pathologie und MolekularpathologieUniversitätsSpital ZürichZürichSchweiz
  2. 2.Englander Institute for Precision MedicineWeill Cornell MedicineNew YorkUSA
  3. 3.Departement Klinische Forschung, Medizinische FakultätUniversität BernBernSchweiz

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