Cancer UrologyCancer UrologyОнкоурология1726-97761996-1812Publishing House ABV Press163510.17650/1726-9776-2023-19-2-41-46DIAGNOSIS AND TREATMENT OF URINARY SYSTEM TUMORS. PROSTATE CANCERДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЧЕПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ. Рак предстательной железыThe first experience of using prostate cancer organoids as a model for personalized selection of drugsПервый опыт применения опухолевых органоидов предстательной железы как модели для персонифицированного подбора препаратовhttps://orcid.org/0000-0002-7900-5810NikulinS. V.НикулинС. В.
Russian Federation

Sergey Vyacheslavovich Nikulin 

3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284, Russia 

20 Myasnitskaya St., Moscow 101000, Russia 

Сергей Вячеславович Никулин 

Россия, 125284 Москва, 2‑й Боткинский пр‑д, 3 

Россия, 101000 Москва, ул. Мясницкая, 20 

snikulin@hse.ruhttps://www.hse.ru/org/persons/357576526https://orcid.org/0000-0002-3398-4128AlekseevB. Ya.АлексеевБ. Я.
Russian Federation

 3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284, Russia 

 11 Volokolamskoe Shosse, Moscow 125080, Russiа 

Россия, 125284 Москва, 2‑й Боткинский пр‑д, 3 

Россия, 125080 Москва, Волоколамское шоссе, 11 

byalekseev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1816-8699PoloznikovA. A.ПолозниковА. А.
Russian Federation

 3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284, Russia 

 20 Myasnitskaya St., Moscow 101000, Russia 

Россия, 125284 Москва, 2‑й Боткинский пр‑д, 3 

Россия, 101000 Москва, ул. Мясницкая, 20 

andrey.poloznikov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6492-5457OsipyantsA. I.ОсипьянцА. И.
Russian Federation

 3 2nd Botkinskiy Proezd, Moscow 125284, Russia 

 1 Samory Mashela St., Moscow 117997, Russia 

Россия, 125284 Москва, 2‑й Боткинский пр‑д, 3 

Россия, 117997 Москва, ул. Саморы Машела, 3 

osssip@gmail.comNational Medical Research Radiological Center, Ministry of Health of RussiaФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава РоссииNational Research University “Higher School of Economics”ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»Medical Institute of Continuing Education, Russian Biotechnological UniversityМедицинский институт непрерывного образования ФГБОУ ВО «Российский биотехнологический университет»Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Ministry of Health of RussiaФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России1408202319241460911202214042023https://oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view/1635

Background. A promising experimental approach to the personalized selection of treatment regimens is the study of the sensitivity of tumor cells to drugs in vitro on tumor organoids.Aim. To generate a culture of prostate tumor organoids and to assess the effectiveness of the chemotherapeutic drug docetaxel used to treat prostate cancer on this culture.Materials and methods. The initial tissue was dissociated using gentleMACS Octo homogenizer. Next, the cells were cultured in matrix Matrigel with addition of a serum-free complete nutrient medium. For histological analysis, organoids were fixed in a 10 % formalin solution, followed by staining with hematoxylin and eosin according to the standard protocol. Cell viability was assessed using MTS assay.Results. In this work, we generated a new culture of prostate cancer cells. The histological analysis confirmed that the resulting organoids consist of tumor epithelial cells. As a result of the cytotoxic test, it was shown that in this case docetaxel (82.9 %; p = 0.32) didn’t reduce statistically significantly the viability of prostate cancer cells compared to the control.Conclusion. The use of tumor organoids of prostate cancer for selection of an optimal treatment regimen is a promising experimental technology, however, further research is necessary for its introduction into practice.

Введение. Перспективным экспериментальным подходом к персонифицированному выбору схем лечения является исследование чувствительности опухолевых клеток к лекарственным препаратам на in vitro моделях опухолевых органоидов.Цель исследования – получение культуры опухолевых органоидов предстательной железы и оценка эффективности на данной культуре химиотерапевтического препарата доцетаксел, применяемого для лечения рака предстательной железы.Материалы и методы. Исходную ткань диссоциировали с помощью гомогенизатора gentleMACS Octo. Далее клетки культивировали в матриксе Matrigel с добавлением бессывороточной полной питательной среды. Для проведения гистологического анализа органоиды фиксировали в 10 % растворе формалина с последующей окраской гематоксилином и эозином по стандартному протоколу. Оценку жизнеспособности клеток проводили с помощью MTS-теста.Результаты. В работе удалось успешно получить культуру опухолевых клеток рака предстательной железы. Гистологический анализ подтвердил, что полученные органоиды состоят из опухолевых эпителиальных клеток. Результат цитотоксического теста показал, что в рассматриваемом случае доцетаксел (82,9 %; p = 0,32) статистически значимо не снижал жизнеспособность опухолевых клеток рака предстательной железы по сравнению с контролем.Заключение. Применение опухолевых органоидов предстательной железы для выбора оптимальной схемы лечения является перспективной экспериментальной технологией, однако для ее внедрения в практику необходимо проведение дальнейших исследований.

prostate cancertumor organoidspersonalized therapyрак предстательной железыопухолевые органоидыперсонифицированная терапияThe study was performed with the support of Russian Science Foundation (Project No. 19-15-00397).Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-15-00397).Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2018;68(6):394–424. DOI: 10.3322/caac.21492Malignant tumors in Russia in 2016 (morbidity and mortality). Eds.: А.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena – filial FGBU “NMITS radiologii” Minzdrava Rossii, 2018. 250 p. (In Russ.).Злокачественные новообразования в России в 2016 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2018. 250 с.Sartor O., de Bono J.S. Metastatic Prostate Cancer. N Engl J Med 2018;378(7):645–57. DOI: 10.1056/NEJMra1701695Nuhn P., De Bono J.S., Fizazi K. et al. Update on systemic prostate cancer therapies: management of metastatic castration-resistant prostate cancer in the era of precision oncology. Eur Urol 2019;75(1):88–99. DOI: 10.1016/j.eururo.2018.03.028Jackson S.E., Chester J.D. Personalised cancer medicine. Int J Cancer 2015;137(2):262–6. DOI: 10.1002/ijc.28940Drost J., Clevers H. Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer 2018;18(7):407–18. DOI: 10.1038/s41568-018-0007-6Gao D., Vela I., Sboner A. et al. Organoid cultures derived from patients with advanced prostate cancer. Cell 2014;159(1):176–87. DOI: 10.1016/j.cell.2014.08.016Verduin M., Hoeben A., De Ruysscher D. et al. Patient-derived cancer organoids as predictors of treatment response. Front Oncol 2021;11:1–16. DOI: 10.3389/fonc.2021.641980Liston D.R., Davis M. Clinically relevant concentrations of anticancer drugs: a guide for nonclinical studies. Clin Cancer Res 2017;23(14):3489–98. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-16-3083Van de Wetering M., Francies H.E., Francis J.M. et al. Prospective derivation of a living organoid biobank of colorectal cancer patients. Cell 2015;161(4):933–45. DOI: 10.1016/j.cell.2015.03.053Sachs N., de Ligt J., Kopper O. et al. A living biobank of breast cancer organoids captures disease heterogeneity. Cell 2018;172(1–2): 373–86.e10. DOI: 10.1016/j.cell.2017.11.010Weeber F., Ooft S.N., Dijkstra K.K. et al. Tumor organoids as a preclinical cancer model for drug discovery. Cell Chem Biol 2017;24(9):1092–100. DOI: 10.1016/j.chembiol.2017.06.012Servant R., Garioni M., Vlajnic T. et al. Prostate cancer patientderived organoids: detailed outcome from a prospective cohort of 81 clinical specimens. J Pathol 2021;254(5):543–55. DOI: 10.1002/path.5698Nikulin S.V., Alekseev B.Ya., Sergeeva N.S. et al. Breast cancer organoid model allowed to reveal potentially beneficial combinations of 3,3′-diindolylmethane and chemotherapy drugs. Biochimie 2020;179:217–27. DOI: 10.1016/j.biochi.2020.10.007Poloznikov A., Nikulin S., Bolotina L. et al. 9-ING-41, a Small Molecule Inhibitor of GSK-3β, Potentiates the Effects of Chemotherapy on Colorectal Cancer Cells. Front Pharmacol 2021;12:1–18. DOI: 10.3389/fphar.2021.777114Cheaito K., Bahmad H., Hadadeh O. et al. Establishment and characterization of prostate organoids from treatment-naïve patients with prostate cancer. Oncol Lett 2021;23(1):6. DOI: 10.3892/ol.2021.13124Pamarthy S., Sabaawy H.E. Patient derived organoids in prostate cancer: improving therapeutic efficacy in precision medicine. Mol Cancer 2021;20(1):125. DOI: 10.1186/s12943-021-01426-3