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Abstract(s)
ABSTRACT - Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the deadliest types of cancer, with a five-year survival rate below 10%, for which there is an urgent need for new treatments. The only approved precision drug is a PARP inhibitor (PARPi) in tumors with BRCA mutation, but very few patients benefit from this therapy. Recently, CDK12/CDK13 inhibitors (CDK12/CDK13i) were developed and shown to sensitize cancer cells devoid of BRCA mutations to PARPi. We hypothesized that patients with PDAC could benefit from this combination therapy irrespective of their BRCA mutational status. This project’s main objective was to investigate whether treatment with CDK12/CDK13i sensitizes pancreatic cancer cells to PARPi. As a model system, we used patient-derived organoids. Organoids are three-dimensional primary cultures that maintain a cell architecture resembling the organ from which they were derived. Tumor organoids recapitulate the characteristics of the original tumor and can predict its sensitivity to chemotherapy. In the present study, tissue samples were obtained from patients undergoing surgical resection or fine-needle biopsy. Six PDAC organoid lines were obtained, characterized by hematoxylin and eosin staining and immunofluorescence. Their sensitivity to the drugs carboplatin, PARPi olaparib, CDK12/CDK13i SR-4835, and the combination of olaparib with SR-4835 were tested. The PDAC organoids tested are not sensitive to carboplatin but are sensitive to SR-
4835. The response to olaparib is patient-dependent, with only one PDAC organoid line being sensitive. The combination of olaparib with SR-4835 is synergistic in all the cases, except for the one sensitive to olaparib.
RESUMO - O adenocarcinoma ductal pancreático é um dos tipos de cancro mais letais, com uma taxa de sobrevivência de cinco anos abaixo de 10%, para o qual há uma necessidade urgente de novos tratamentos. O único medicamento de precisão aprovado é um inibidor de PARP (PARPi) em tumores com mutação BRCA, mas muito poucos doentes beneficiam desta terapia. Recentemente, foram desenvolvidos os inibidores de CDK12/CDK13 (CDK12/CDK13i) que mostraram sensibilizar células tumorais, independentemente de mutações BRCA, aos PARPi. Coloca-se então a hipótese que os doentes com PDAC poderiam beneficiar desta terapêutica combinada, independentemente do status mutacional de BRCA. O objetivo principal deste projeto foi investigar se o tratamento com CDK12/CDK13i sensibiliza as células tumorais aos PARPi. Como modelo de estudo, usámos organoides derivados de doentes. Os organoides são culturas primárias tridimensionais que mantêm uma arquitetura celular semelhante ao órgão do qual foram derivadas. Os organoides tumorais recapitulam as características do tumor original e podem prever a sensibilidade à quimioterapia. No presente estudo, as amostras de tecido foram obtidas de doentes submetidos a resseção cirúrgica ou biópsia por agulha fina. Foram obtidas seis linhas de organoides tumorais, caracterizadas por coloração com hematoxilina e eosina e imunofluorescência. Foi testada a sensibilidade aos fármacos carboplatina, PARPi olaparib, CDK12/CDK13i SR-4835 e a combinação de olaparib com SR-4835. Os organoides tumorais testados não são sensíveis à carboplatina, mas são sensíveis ao SR-4835. A resposta ao olaparib é dependente do paciente, com apenas uma linha sensível. A combinação de olaparib com SR-4835 é sinérgica em todos os casos, exceto no caso sensível ao olaparib.
RESUMO - O adenocarcinoma ductal pancreático é um dos tipos de cancro mais letais, com uma taxa de sobrevivência de cinco anos abaixo de 10%, para o qual há uma necessidade urgente de novos tratamentos. O único medicamento de precisão aprovado é um inibidor de PARP (PARPi) em tumores com mutação BRCA, mas muito poucos doentes beneficiam desta terapia. Recentemente, foram desenvolvidos os inibidores de CDK12/CDK13 (CDK12/CDK13i) que mostraram sensibilizar células tumorais, independentemente de mutações BRCA, aos PARPi. Coloca-se então a hipótese que os doentes com PDAC poderiam beneficiar desta terapêutica combinada, independentemente do status mutacional de BRCA. O objetivo principal deste projeto foi investigar se o tratamento com CDK12/CDK13i sensibiliza as células tumorais aos PARPi. Como modelo de estudo, usámos organoides derivados de doentes. Os organoides são culturas primárias tridimensionais que mantêm uma arquitetura celular semelhante ao órgão do qual foram derivadas. Os organoides tumorais recapitulam as características do tumor original e podem prever a sensibilidade à quimioterapia. No presente estudo, as amostras de tecido foram obtidas de doentes submetidos a resseção cirúrgica ou biópsia por agulha fina. Foram obtidas seis linhas de organoides tumorais, caracterizadas por coloração com hematoxilina e eosina e imunofluorescência. Foi testada a sensibilidade aos fármacos carboplatina, PARPi olaparib, CDK12/CDK13i SR-4835 e a combinação de olaparib com SR-4835. Os organoides tumorais testados não são sensíveis à carboplatina, mas são sensíveis ao SR-4835. A resposta ao olaparib é dependente do paciente, com apenas uma linha sensível. A combinação de olaparib com SR-4835 é sinérgica em todos os casos, exceto no caso sensível ao olaparib.
Description
Mestrado em Tecnologias Moleculares em Saúde
Keywords
Cancer organoids CDK12 Precision medicine Pancreatic ductal adenocarcinoma Drug response Organoides Medicina de precisão Adenocarcinoma ductal pancreático Resposta a fármacos
Citation
Lopes AC. Patient-derived pancreatic cancer organoids for modeling drug response [dissertation]. Lisboa: Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa/Instituto Politécnico de Lisboa; 2021.
Publisher
Instituto Politécnico de Lisboa, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa