Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/10216/171339| Author(s): | Beatriz Maria Esteves da Silva |
| Title: | Establishment of a Drug Screening Platform Using Patient-Derived Organoids from Paediatric Brain Tumours |
| Issue Date: | 2025-12-04 |
| Abstract: | Paediatric brain tumours (PBTs) are the leading cause of non-accidental death in children. Their biological and molecular heterogeneity, combined with the lack of experimental models capable of rapidly provide evidences of drug sensitivity, are major challenges for the development of new therapeutic approaches for these children. Patient-derived organoids (PDOs) have been recognized as powerful preclinical models, as they preserve the morphological, genetic, and phenotypic characteristics of the primary tumour while faithfully recapitulating intratumoral heterogeneity. Therefore, our main aim was to establish a drug screening platform using PDOs derived from fresh PBT surgical samples. To this end, we cultured spheroids derived from immortalised human astrocytes (NHA) and patient-derived glioblastoma (BIT14) cells, to optimise culture conditions, identify the most suitable readouts, and define the key parameters for drug screening. These optimised conditions were then applied to PDOs using a compound library (Prestwick Chemical Library) and additional clinically approved compounds. As a result, we developed a reproducible protocol based on enzymatic dissociation of PDOs with TrypLETM or AccutaseTM, followed by homogeneous seeding of 2000 cells per well in U-bottom plates, enabling consistent PDO re-formation prior to testing. Among the different viability assays evaluated, the CellTiter-Glo® 3D assay proved to be the most reliable method for assessing drug responses. Benzethonium chloride was defined as the positive control, and Z' score analysis confirmed assay robustness. Importantly, this optimised workflow was validated in PDOs derived from two ependymomas and one WNT-activated medulloblastoma, using clinically relevant drugs administered to the corresponding patients. In summary, we successfully established and validated a robust and scalable drug screening protocol using PDOs from PBT samples. This platform enables the assessment of patient-specific drug sensitivities within clinically relevant timeframes, representing an important step towards integrating PDO assays into preclinical research and advancing personalised treatment strategies for children with PBTs. |
| Description: | Os tumores cerebrais pediátricos (TCPs) são a principal causa de morte não acidental em crianças. A sua heterogeneidade biológica e molecular, aliada à ausência de modelos experimentais capazes de fornecer rapidamente evidências de sensibilidade a fármacos, constitui um grande desafio para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para estas crianças. Os organoides derivados de pacientes (ODPs) têm sido reconhecidos como modelos pré-clínicos promissores, uma vez que preservam as características morfológicas, genéticas e fenotípicas do tumor primário, ao mesmo tempo que reproduzem fielmente a heterogeneidade intratumoral. Assim, o nosso principal objetivo foi estabelecer uma plataforma de rastreio de fármacos utilizando ODPs derivados de amostras cirúrgicas frescas de TCPs. Para tal, cultivámos esferoides derivados de astrócitos humanos imortalizados (NHA) e de células de glioblastoma derivadas de pacientes (BIT14) para otimizar as condições de cultura, identificar o método de leitura mais adequado e definir os parâmetros-chave para o rastreio de fármacos. Estas condições otimizadas foram posteriormente aplicadas a ODPs, recorrendo à biblioteca de fármacos Prestwick e a compostos clinicamente aprovados. Como resultado, desenvolvemos um protocolo reprodutível baseado na dissociação enzimática de ODPs com TrypLE(r) ou Accutase(r), seguida de cultivo homogéneo de 2000 células por poço em placas de fundo em U, permitindo a reformação consistente dos ODPs antes da realização dos ensaios. Entre os diferentes testes de viabilidade avaliados, o ensaio CellTiter-Glo® 3D revelou-se o método mais fiável para avaliar as respostas aos fármacos. O cloreto de benzetónio foi definido como controlo positivo, e a análise do fator Z′ confirmou a robustez do ensaio. Importa salientar que este fluxo de trabalho otimizado foi validado em ODPs derivados de dois ependimomas e de um meduloblastoma WNT-ativado, utilizando fármacos clinicamente relevantes administrados aos respetivos doentes. Em resumo, estabelecemos e validámos com sucesso um protocolo robusto e escalável de rastreio de fármacos baseado em ODPs derivados de amostras de TCPs. Esta plataforma permite avaliar sensibilidades específicas de cada doente a fármacos em prazos clinicamente relevantes, representando um passo importante para integrar ensaios com ODPs na investigação pré-clínica e para o avanço de estratégias terapêuticas personalizadas em crianças com TCPs. |
| Subject: | Ciências da saúde Health sciences |
| Scientific areas: | Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde Medical and Health sciences::Health sciences |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/171339 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | embargoedAccess |
| Embargo End Date: | 2027-12-03 |
| Appears in Collections: | FMUP - Dissertação |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 751039.pdf Restricted Access | Establishment of a Drug Screening Platform Using Patient-Derived Organoids from Paediatric Brain Tumours | 4.01 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.