Персонализированные стратегии лечения онкологических заболеваний с помощью нейтронного излучения на основе трехмерных клеточных моделей опухолей.

Одной из главных проблем применения нетрадиционных видов излучения, прежде всего нейтронного, является высокая степень неопределенности радиобиологических процессов, происходящих в опухолевых клетках, их микроокружении, а также нормальных тканях. Наряду с высокой стоимостью оборудования и недостаточной доказательной базой, отсутствие релевантных экспериментальных моделей опухолевого роста в течение длительного времени является сдерживающим фактором широкого внедрения этих высоко перспективных методов облучения. Сложности детекции реальных биологических процессов, происходящих на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях, по-прежнему представляют угрозу для распространения технологии, так как остаются риски как неэффективности, так и высокие и непрогнозируемые риски эффектов вне мишени при облучения этими методами. Существующие биологические модели опухолевых клеточных линий, на которых сейчас ведутся подобные исследования, к сожалению, не являются персонализированными, и не могут адекватно отражать истинную радиочувствительность и радиоиндуцированный ответ гетерогенной по клеточному составу опухолевой ткани. Данный проект посвящен исследованию радиочувствительности и радиоиндуцированного ответа отдельных популяций клеток опухоли и нормальных тканей при нейтронном излучении. Будет исследована не только первичная опухолевая ткань больного, но и разработаны персонализированные экспериментальные модели трехмерных клеточных культур и ксенографтные модели опухолевого роста. В рамках данного подхода будут изучены динамика клеточного состава, функциональные свойства клеток различных популяций опухоли и нормальных тканей, а также изменения на уровнях генома, эпигенома и транскриптома после нейтронной терапии, что позволит выявить дифференциальные молекулярные и клеточные сигнатуры радиобиологических процессов, которые могут быть использованы для персонализированного определения безопасности и эффективности применения нейтронной терапии.