以下文章最初发表于2020年3月26日的SelectScience在这里．
了解美国的一个研究所如何开发最新的患者衍生的3D癌细胞培养用于精准医疗。
在癌症治疗领域，精准医疗或个性化医疗的梦想正越来越近。长期以来，精准医疗的目标一直是在正确的时间为每个患者提供最好的药物治疗，但患者衍生的3D类器官细胞培养的出现使这一目标显然触手可及。从最近收获的肿瘤中提取的类器官现在可以扩展成类器官结构，在几周内生成患者特定的癌症模型。
尽管大多数实验室都专注于为特定的癌症类型培养类器官，但美国威尔康奈尔医学院(WCMC)的一个研究所正在采用一种独特的、基于平台的方法来研究这项技术。劳拉·马丁博士是纽约WCMC英格兰精确医学研究所(EIPM)的体外模型主任。她是120多个类器官生物库的保管人，其中包括至少11种不同类型的实体肿瘤。这是癌症药物发现的激动人心的时刻，EIPM在大城市医院的选址推动了它的成功。
3D类器官平台
传统的3D细胞培养现在被用于许多生物学分析，特别是那些依赖于复制细胞微环境的分析。虽然球状体和类器官已经成为主要的3D培养方法，但Martin的目标是创建类器官平台，概括原始肿瘤(任何肿瘤)的细胞和遗传多样性，然后可以用于测试药物或药物组合，这些药物不可能在患者身上进行测试。然而，正如马丁所证明的那样，说起来容易做起来难;“有时你从癌症患者身上收集样本，发现肿瘤不是纯的，或者你有一些正常细胞。由于培养基条件和生长因子并非针对每种类型的肿瘤进行优化，正常组织可能会使肿瘤细胞过度生长。”
换句话说，可以从肿瘤活检开始，但最终必须丢弃正常组织。将一个类器官细胞系通过五次传代提供了一个成功建立细胞系的良好指标，但随后还需要一系列检查，包括肿瘤批准试验和组织病理学。马丁说:“一旦我们验证了类器官的身份，我们就可以进行药物筛选。”
通过一个名为“人类癌症模型倡议”(Human Cancer Models Initiative)的国际联盟，重现新的肿瘤类器官的需求得到了满足，该联盟由美国国家癌症研究所和荷兰Hubrecht研究所资助。“对于新类型的人来说，这是一个挑战。我们查阅了文献，并进行了大量的合作，试图从不同的人那里获得专业知识，帮助我们优化不同类型肿瘤的生长条件。”
这就是细胞外基质(ECM)的作用。肿瘤微环境的精确再现，如成纤维细胞间质细胞的结合，依赖于ECM，对Martin来说只有一个选择。
选择矩阵
EIPM使用康宁®Matrigel®矩阵在博士后研究期间，马丁第一次发现了它的多功能性;“我在做博士后的实验室里测试类器官。我测试了这些不同的ecm，在不同的类器官中效果最好的是Matrigel矩阵。一旦你在基质基质中生长了200个类器官，你就会有点犹豫要不要改变。”
Martin指出，一些肿瘤生长在一种基质中，而另一些生长在另一种基质中，通常是无益的。事实证明，肿瘤是相当“特殊的”，改变周围的事情通常是不可行的，以达到一个良好的最终结果。这当然是癌症类器官模型的游戏名称;“所有这一切的目的是建立一个更好地代表患者的模型，这样你就可以测试提供给他们的东西，”她断言。
未来的发展
Martin认为，未来的发展将推动类器官癌细胞模型及其在药物筛选中的应用。第一个是在肿瘤的微环境中培养。“我们都在努力将类器官技术提升到一个新的水平，努力使它们更具体、更准确，代表肿瘤形态。我们可以有一个更自动化的文化系统，但现在我们没有空间或能力去做，”她说。
其次是药物测试，她补充说:“我们正在开发的平台是一个高通量药物筛选机器人平台，将使药物筛选自动化。”
