国家生物医学实验细胞资源库开展肿瘤类器官临床前转化研究及应用

发表日期:2024/11/24 0:00:00    浏览数:348

近年来,随着科学技术的飞速发展,生命科学领域迎来了前所未有的探索热潮。在面对癌症这一复杂且多变的疾病时,科学家们不懈追求更为精准和高效的治疗手段。近日,国家生物医学实验细胞资源库在肿瘤类器官临床前转化研究及应用方面实现了重要突破。这一进展不仅为癌症治疗提供了新的方向,也标志着我国在国际生物医学领域迈出了坚实的一步。

类器官:革新肿瘤研究的新利器

要理解此次突破的重要性,必须先了解“类器官”的概念。简单来说,类器官是指通过干细胞或组织样本培养而成的小型三维结构,这些结构能够高度模拟人体真实器官的功能与特性。在过去十年间,类器官技术逐渐成为生命科学研究中的焦点,其独特优势尤其体现在肿瘤研究领域。

传统上,癌症药物开发通常依赖于动物模型和二维细胞培养体系。然而,这两种方法均存在显著局限性:动物模型无法完全再现人类病理环境,而二维培养则缺乏组织结构和微环境支持。因此,新药研发过程中往往会出现临床试验失败率居高不下、研发周期长且成本高昂的问题。而类器官技术则以其接近真实人体环境的特点,为解决这些瓶颈提供了全新路径。

国家生物医学实验细胞资源库如何推动类器官技术发展?

作为我国科学技术基础设施的重要组成部分,国家生物医学实验细胞资源库一直致力于推进生物样本资源共享与科研成果转化。在肿瘤类器官领域,该机构通过整合全国范围内丰富的人体样本资源、优化三维培养技术以及构建大规模数据库,为全球科研人员提供了强大的支撑平台。

首先,结合协和自身优势在样本来源方面,国家生物医学实验细胞资源库努力建设完善的人体组织采集网络,并严格遵循伦理规范。这些来源广泛且质量可靠的人体样本为构建多样性的肿瘤类器官奠定了基础。例如,通过从不同患者获得的原发性及转移性癌组织,可以生成对应类型的个性化类器官,从而更好地反映个体差异。

其次,在技术层面,国家生物医学实验细胞资源库联合多家顶尖科研机构,共同攻克了类器官培养过程中的关键难题,包括如何提高成功率、稳定性以及功能保真度。特别是在微环境模拟方面,他们利用先进材料学和生物工程手段,实现了对血管、免疫系统等复杂交互作用的动态还原,使得这些小型“迷你版”人体系统更加贴近真实情况。

此外,大数据与人工智能(AI)的引入也成为一大亮点。通过对海量肿瘤类器官数据进行分析整理,不仅可以揭示潜在分子机制,还能指导精准医疗方案设计。例如,一款基于AI算法开发的软件工具已被用于筛选抗癌药物组合,其效率远超传统方法。

从基础研究到临床实践:跨越最后一道鸿沟

尽管类器官技术已经在实验室层面显示出巨大潜力,但将其真正应用于实际临床仍面临诸多挑战。其中最大的问题之一便是如何实现从“模型”到“患者”的无缝衔接,而这恰恰是此次国家生物医学实验细胞资源库取得突破的重要意义所在。

越来越深入的肿瘤机制研究和临床精准治疗对肿瘤模型的建立提出了更高的要求,肿瘤类器官应用越来越广泛。该模型被认为可以再现亲代肿瘤的基因组、转录组、蛋白质组等多组学特征,具有细胞系模型所缺乏的异质性。基于这些特征,肿瘤类器官逐渐成为一个具有代表性的临床前模型,助力于新的研究成果转化以及患者的精准治疗。在多个癌种(如肺癌、乳腺癌和结直肠癌)中开展了基于患者来源型(PDO)肿瘤类器官的大规模验证试验。结果表明,这些个性化模型不仅能准确预测患者对常规疗法(如放疗、化疗)的敏感性,还可以帮助医生快速筛选出最优用药方案。例如,在一项针对晚期胃癌患者进行的试验中,通过比较不同靶向药物对其PDO反应情况,仅用两周时间便确定了一种效果显著且副作用较低的新疗法,大幅提升了治疗成功率。此次突破不仅具有深远学术价值,同时也带来了切实可见的社会效益。对于广大普通民众而言,它意味着未来接受更精准、更有效甚至更经济实惠治方案成为可能;

国家生物医学实验细胞资源库类器官技术研究、创建实物细胞资源,是国家科技基础条件平台中心领导下,积极践行推进卫生体系建设、服务人民、实现中国科技资源信息和实物共享的具体体现,在平台中心悉心关爱指导下,国家生物医学实验细胞资源库继续发挥主观能动性,持续优化资源结构,自主创新勇于开拓,创建更多优秀资源及技术,服务中国科学技术研究及重大国家战略。

Preclinical translational research and application of tumor organoids

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