Пятилетнее исследование, проведенное под руководством биолога Риты Фиор из Фонда Шампалимо, станет первым рандомизированным исследованием, в котором пациенты будут получать лекарства, предварительно протестированные на эмбрионах рыбы-зебры, в которые были имплантированы раковые клетки пациентов. Ретроспективные исследования показали, что так называемые аватары (персонифицированные модели) рыб могут определить успешные методы лечения, если они будут созданы заранее, и теперь Фиор с коллегами стремятся выяснить, насколько полезен такой подход для пациентов.
Существует множество других аватаров рака: мыши, плодовые мушки и клеточные культуры — все они предназначены для использования в качестве персонализированных испытательных систем для определения того, как терапия повлияет на опухоли пациентов, но у каждой из этих моделей есть свои ограничения.
Различия в опухолях пациентов — генетика, метаболизм и потенциал роста — могут усложнить выбор правильного лечения рака для онкологов. Поскольку может быть доступно несколько почти равноценных вариантов, пациентам приходится проходить одну вредную терапию за другой, чтобы найти подходящую. Иногда геномный анализ помогает сделать правильный выбор, но даже если рак пациента имеет мутации, которые указывают на выбор определенного лечения, нет гарантии, что пациент ответит на терапию.
В поисках лучшей альтернативы лаборатория Фиор почти десять лет занимается изучением аватаров рыбы-зебры. Исследователи выделяют раковые клетки у пациента, метят их флуоресцентными метками в лаборатории и пересаживают в прозрачные эмбрионы рыбы-зебры, которые естественным образом развиваются вне тела матери. В воду, где обитают рыбки, можно добавлять лекарства от рака или применять облучение, а затем наблюдать за флуоресцирующими опухолевыми клетками, чтобы определить, будет ли опухоль пациента чувствительна к данному лечению. Важно отметить, что, демонстрируя варианты, которые не сработают, аватары могут избавить пациентов от потенциально токсичных и бесполезных методов лечения.
В докладе, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые описали создание аватаров рыбы-зебры для группы из 55 пациентов и назначение рыбам того же типа химиотерапии, которую получали пациенты. Для 50 пациентов рыбы точно «предсказали» результат лечения. Дополнительным преимуществом является то, что аватары могут выявлять ключевые характеристики опухолей, такие как вероятность их метастазирования.
Сторонники рыбы-зебры утверждают, что их аватары обладают уникальным сочетанием преимуществ. Подобно клеточным культурам, они предоставляют быстрые результаты — в течение 10 дней, что крайне важно для принятия клинических решений.
Рыбы-зебры более похожи на людей, чем клеточные культуры, и их выращивание значительно дешевле, чем разведение мышей. Маленькие прозрачные эмбрионы легче поддаются анализу. Можно рассмотреть все животное под микроскопом и легко обнаружить метастазы в его тканях.
Когда речь заходит о признании со стороны онкологов, аватары рыбы-зебры все еще “плывут против течения”. Врачи пока немного сопротивляются работе с рыбами, но это исследование может стать революционным, если оно докажет свою дополнительную ценность для той группы пациентов, для которых дальнейшие варианты лечения неясны.