Lung cancer remains the world’s leading cause of death from cancer, despite its information become even more detailed in the last years. From a morphological point of view lung cancer could be classified as small cell lung cancer (SCLC) and non-small cell lung cancer (NSCLC), while from a molecular point of view, it could be classified as oncogene or not-oncogene addicted. Patient-derived Organoids (PDOs) are experimental models of cancer cells that replicate in vitro the complexity of the disease thanks to the presence of a synthetic matrix that enable the tridimensional growth. Aim of our study was to characterize histological features of PDO of NSCLC oncogene addicted by drawing up a protocol for the construction of paraffin blocks, in order to obtain stable and durable tools useful for the study of cancer and its biology.PDOs have been studied from a morphological, immunophenotypic and molecular point of view and the results have been compared with those obtained in the original tumors. From a total of 114 samples obtained from patients cured at the San Luigi Gonzaga Hospital from 2019 to 2022, 9 stable PDOs with sufficient material were selected to be processed histologically. The study was approved by the Hospital Ethics Committee and patients gave their informed consent to the study. All organoids showed morphology related to the samples from which they were obtained: in particular, the 7 adenocarcinoma PDOs reconstructed small colonies with glandular morphology and mucus production (PAS-diastase positive) and the 2 SCLC showed more widespread growth of aggregate cells without gland formation or mucus production. Immunophenotypically all diagnostic or predictive biomarkers performed on the PDO sample showed the same expression found on patient sample. Finally, at the molecular characterization they maintained the same mutations/translocations present in the original tumors (4 EGFR mutated, 3 ALK translocated/mutated, 1 ROS1 translocated and 1 HRAS/TP53 mutated). In conclusion, the arrangement of PDO paraffin blocks is feasible and allows the study of the immunophenotypic and molecular profiles of lung cancer.
Il cancro al polmone rimane la prima causa di morte per neoplasia al mondo, nonostante le informazioni scientifiche sulla sua biologia siano diventate molto dettagliate negli ultimi anni. Dal punto di vista morfologico si può classificare in carcinoma a piccole cellule (SCLC) e carcinoma non a piccole cellule (NSCLC), mentre dal punto di vista molecolare può essere suddiviso in oncogene dipendente e non-oncogene dipendente. I PDO (Patient-derived Organoid) sono modelli sperimentali di cellule tumorali che replicano in vitro la complessità della malattia grazie all’utilizzo di una matrice extracellulare sintetica che ne consente la crescita tridimensionale. Lo scopo del nostro studio è stato quello di caratterizzare istologicamente PDO di NSCLC oncogene dipendente, attraverso la stesura di un protocollo di allestimento di blocchetti in paraffina, al fine di ottenere degli strumenti stabili e duraturi utili per lo studio del tumore e la sua biologia. I PDO sono stati studiati dal punto di vista morfologico, immunofenotipico e molecolare ed i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti nei tumori originari. Da un totale di 114 campionamenti ottenuti da pazienti curati presso l’A.O.U San Luigi Gonzaga dal 2019 al 2022, sono stati selezionati 9 PDO stabili in coltura e aventi sufficiente materiale da poter essere processati istologicamente. Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico dell’Ospedale e i pazienti hanno dato il consenso al prelievo eseguito per lo scopo di ricerca. Tutti gli organoidi hanno mostrato una morfologia riferibile ai campioni da cui sono stati ottenuti: in particolare, i 7 adenocarcinomi hanno ricostruito piccole colonie a morfologia ghiandolare con produzione di muco (PAS-diastasi positivo) e i 2 SCLC hanno mostrato una crescita più diffusa di cellule aggregate senza formazione di ghiandole né produzione di muco. Immunofenotipicamente tutti i marcatori diagnostici o predittivi effettuati sui PDO hanno mostrato la stessa espressione ritrovata sui campioni dei pazienti. Infine, alla caratterizza-zione molecolare hanno mantenuto le stesse mutazioni/traslocazioni presenti nei tumori originari (4 mutati in EGFR, 3 ALK traslocati/mutati, 1 ROS1 traslocato e 1 HRAS/TP53 mutato). In conclusione, l’allestimento di blocchetti in paraffina di PDO è realizzabile e consente lo studio del profilo immunofenotipico e molecolare del carcinoma polmonare.
Caratterizzazione istologica ed immunofenotipica di organoidi derivati da carcinomi polmonari
BARBU, FRANCESCA ALICE
2021/2022
Abstract
Il cancro al polmone rimane la prima causa di morte per neoplasia al mondo, nonostante le informazioni scientifiche sulla sua biologia siano diventate molto dettagliate negli ultimi anni. Dal punto di vista morfologico si può classificare in carcinoma a piccole cellule (SCLC) e carcinoma non a piccole cellule (NSCLC), mentre dal punto di vista molecolare può essere suddiviso in oncogene dipendente e non-oncogene dipendente. I PDO (Patient-derived Organoid) sono modelli sperimentali di cellule tumorali che replicano in vitro la complessità della malattia grazie all’utilizzo di una matrice extracellulare sintetica che ne consente la crescita tridimensionale. Lo scopo del nostro studio è stato quello di caratterizzare istologicamente PDO di NSCLC oncogene dipendente, attraverso la stesura di un protocollo di allestimento di blocchetti in paraffina, al fine di ottenere degli strumenti stabili e duraturi utili per lo studio del tumore e la sua biologia. I PDO sono stati studiati dal punto di vista morfologico, immunofenotipico e molecolare ed i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti nei tumori originari. Da un totale di 114 campionamenti ottenuti da pazienti curati presso l’A.O.U San Luigi Gonzaga dal 2019 al 2022, sono stati selezionati 9 PDO stabili in coltura e aventi sufficiente materiale da poter essere processati istologicamente. Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico dell’Ospedale e i pazienti hanno dato il consenso al prelievo eseguito per lo scopo di ricerca. Tutti gli organoidi hanno mostrato una morfologia riferibile ai campioni da cui sono stati ottenuti: in particolare, i 7 adenocarcinomi hanno ricostruito piccole colonie a morfologia ghiandolare con produzione di muco (PAS-diastasi positivo) e i 2 SCLC hanno mostrato una crescita più diffusa di cellule aggregate senza formazione di ghiandole né produzione di muco. Immunofenotipicamente tutti i marcatori diagnostici o predittivi effettuati sui PDO hanno mostrato la stessa espressione ritrovata sui campioni dei pazienti. Infine, alla caratterizza-zione molecolare hanno mantenuto le stesse mutazioni/traslocazioni presenti nei tumori originari (4 mutati in EGFR, 3 ALK traslocati/mutati, 1 ROS1 traslocato e 1 HRAS/TP53 mutato). In conclusione, l’allestimento di blocchetti in paraffina di PDO è realizzabile e consente lo studio del profilo immunofenotipico e molecolare del carcinoma polmonare.| File | Dimensione | Formato | |
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