来自Hubrecht研究所和Radboud大学的研究人员开发了一种人体模型，他们使用类器官或小器官来研究肝癌中突变的特定基因的功能。使用这种方法，他们发现BAP1(一种通常在肝癌中发生突变的基因)的突变会改变细胞的行为，这可能使它们更容易被侵入。他们的研究结果发表在5月23日的科学期刊Cell Stem Cell上。
有机体和癌症研究
有机体是可以在实验室中生长的微型器官，来自各种器官的非常小的组织。它们已经在癌症研究中使用了几年，主要是通过比较源自健康器官的类器官与源自肿瘤的器官。然而，该方法不适合于研究已知在癌症中突变的特定基因的功能和作用。为了更多地了解肿瘤形成，需要一种清洁模型，其中可以比较具有和不具有这种突变的类器官。
新模式
研究人员开发了一种新模型，其中使用名为CRISPR / Cas9的分子剪刀对来自健康人肝脏的类器官进行遗传改变，以研究肿瘤形成中遗传改变的功能。“研究这种突变在肿瘤形成中的作用在肝癌中尤为重要，”研究人员Benedetta Artegiani说，“因为它是一种非常异质的癌症：不同基因中的各种突变都存在于不同的基因中。耐心。” 到目前为止，许多这些基因在肿瘤发展中的功能仍然未知。因此，新开发的模型是解决肝癌形成中特定基因功能的有价值工具。
BAP1
利用该模型揭示了BAP1的功能，BAP1是一种在大约15-20%的肝癌患者中发生突变的基因，其中迄今为止肝脏肿瘤发展中的特定作用尚不清楚。研究人员发现，与健康的类器官相比，BAP1突变的类器官具有非常不同的特征：它们变成了固体块，它们生长得更快，更容易运动并与其他类器官融合。这些观察结果类似于更具侵袭性的恶性肿瘤的特征。此外，通过向类器官添加正常BAP1，可以逆转器官形态和行为的这些变化。此外，研究人员还研究了在肝癌中经常发生突变的四种基因突变的类器官，以及添加了BAP1突变的类器官。
选择合适的型号
通过结合不同的方法 - 显微镜，延时成像和“多组学”(基于RNA，DNA和蛋白质)技术，研究人员深入研究了BAP1突变可以影响肿瘤发展的机制。他们发现突变BAP1会改变哪些基因在类器官中有活性，并且这些基因活性的变化可以逆转。“这些变化可能取决于BAP1突变的细胞类型，”Artegiani说，“这可以解释为什么先前描述的BAP1功能在不同类型的细胞之间存在差异。这强调了在相关模型中研究基因功能的重要性，来自器官和感兴趣的有机体。“
肿瘤建模
研究人员表明，BAP1的突变对于从良性肝肿瘤转变为恶性肝肿瘤非常重要。此外，他们表明他们的模型可以用于通过突变单个基因来模拟肝脏肿瘤。由于该模型使用CRISPR / Cas9操纵健康的人类器官相对简单，因此它可用于研究肝癌中许多具有未知功能的基因的功能，无论是单独的还是一起的，以研究不同突变的组合效应。这将为肝肿瘤的发展提供更多的见解。