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May 31, 2023

Il migliore amico dell'uomo

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Il campo dell’oncologia umana ha compiuto progressi significativi negli ultimi anni, grazie al Progetto Genoma Umano e agli estesi set di dati generati dal consorzio Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE). Livelli simili di dati specifici sui cani saranno fondamentali per consentire strategie di medicina comparativa, poiché i tumori dei cani domestici hanno un grande potenziale come modelli di cancro preziosi e presenti in natura nella ricerca traslazionale. Questo articolo discute come la coltura delle linee organoidi di derivazione canina possa essere utilizzata per fare osservazioni significative nel campo emergente dell’oncologia comparativa, stimolando la prossima rivoluzione negli studi sul cancro animale e umano.

I tumori canini forniscono un eccellente modello oncologico comparativo grazie alla loro insorgenza spontanea, alla somiglianza con i tumori umani e alle esposizioni ambientali condivise. Cani e esseri umani possono essere esposti a fattori esterni simili – tra cui tossine, virus e inquinamento – che possono portare ad alterazioni epigenetiche, cambiamenti metabolici e cambiamenti legati al sistema immunitario, con il potenziale di causare il cancro in entrambe le specie. La ricerca che indaga sulle masse incontrollate negli animali da compagnia può svelare le complessità della patogenesi del cancro sia negli animali che nell’uomo.

Il campo della ricerca sul cancro umano è stato trasformato dalla ricchezza di dati sul sequenziamento di prossima generazione (NGS), ma la medicina veterinaria non dispone di un volume equivalente di dati specifici per i cani. Per colmare questa lacuna, il Cho Lab presso il College of Veterinary Medicine, Seoul National University, ha intrapreso un lavoro pionieristico nella mappatura dell’epigenoma del cane domestico.1 Questo lavoro comprende studi epigenomici che esaminano le modifiche chimiche del DNA e delle proteine ​​istoniche che possono influenzare l’espressione genica, facendo luce sulla regolazione dei geni correlati al cancro. La ricerca sta aiutando a sbloccare informazioni preziose per far progredire la nostra comprensione dell’oncologia comparativa espandendo la disponibilità di set di dati NGS canini, e questi dati vengono ora utilizzati per studiare la biologia del cancro utilizzando gli organoidi.

Le colture di organoidi tridimensionali sono emerse come un potente strumento per studiare lo sviluppo del cancro e la risposta al trattamento, imitando fedelmente l’architettura e la funzionalità degli organi reali. Gli organoidi di derivazione canina provenienti da modelli tumorali mostrano notevoli somiglianze con le loro controparti umane, comprese caratteristiche istologiche, modelli di espressione genica e risposte agli agenti terapeutici. È possibile coltivare organoidi provenienti da vari tipi di campioni di tumore, inclusi tumori della ghiandola mammaria, osteosarcomi e melanomi. Queste colture di organoidi di derivazione canina possono essere utilizzate per valutare l’efficacia di vari trattamenti e identificare potenziali biomarcatori, fornendo dati primari vitali per il confronto con organoidi umani. La valutazione di molteplici opzioni terapeutiche in questo modo offre una preziosa opportunità per ottimizzare le strategie terapeutiche prima degli studi clinici su pazienti umani.

Gli organoidi sono strutture cellulari delicate che richiedono una manipolazione delicata per prevenire qualsiasi perdita di campione. L'aspirazione è un passaggio ripetuto frequentemente nel corso della ricerca sugli organoidi per il mantenimento della coltura, l'estrazione del campione e la preparazione della libreria NGS. Il Cho Lab si affida al sistema di aspirazione sicuro VACUSAFE e al sistema di aspirazione portatile VACUSIP di INTEGRA Biosciences per migliorare il controllo delle attività di aspirazione rispetto alle alternative tradizionali (Figura 1). La valvola attivata con il dito del sistema VACUSAFE di INTEGRA fornisce un controllo sensibile del flusso di aspirazione, con una scelta di diverse intensità di vuoto per migliorare ulteriormente la manipolazione delicata di preziosi organoidi. Inoltre, il sistema di aspirazione VACUSIP leggero e portatile di INTEGRA consente il massimo comfort e flessibilità in tutto il laboratorio, rendendolo ideale sia per la manutenzione delle colture cellulari che per i flussi di lavoro NGS.