作為一種的實驗動物，果蠅自上世紀以來多次用于經典遺傳學實驗。不過，它的用途可不僅于此。近日，研究團隊建立了一種果蠅模型，為結直腸癌患者開發個性化療法。

    具體來說，研究人員對患者腫瘤進行基因組分析，確定了9個關鍵的驅動基因，然后改變了這些基因在果蠅上的直系同源物，并在果蠅模型上開展大規模篩選，發現trametinib和 zoledronate的組合可作為癌癥治療的一種選擇。

    為了對結直腸癌患者的腫瘤基因組進行全面分析，研究人員從原發性腫瘤標本和患者血液中提取出DNA。然后，他們開展了全外顯子組分析、拷貝數分析（CNA）以及Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel分析（賽默飛），在腫瘤中發現了132個體細胞變異和965個稀有的生殖系變異。

    之后，研究人員將重點放在反復突變的癌癥驅動基因及調控癌癥相關信號通路的基因。全外顯子組測序發現了致癌的KRAS（G13A）突變，結直腸癌驅動基因APC、TP53和FBXW7的突變，以及TGFBR2生殖系錯義突變。他們還發現了SMARCA4、FAT4和MAPK13基因中的體細胞突變以及 CDH1基因中的雜合性突變。

    研究人員接下來利用GAL4/UAS表達系統來改變果蠅后腸中這九個基因的直系同源物。他們將轉基因克隆在UAS啟動子的下游，這種啟動子由GAL4轉錄因子激活。為了讓轉基因在后腸中特異性表達，他們讓含有UAS-轉基因的果蠅與在后腸中表達GAL4的果蠅雜交。

    在藥物篩選的過程中，研究人員建立了一個自定義藥物庫，其中含有美國FDA批準的各種藥物，包括121種適用于癌癥的藥物以及具有抗腫瘤作用的非癌癥適應癥的藥物。通過果蠅上的大規模篩選，研究人員確定trametinib和zoledronate為潛在的治療組合。

    他們隨后開始對癌癥患者進行治療，每天兩次口服trametinib，每四周靜脈注射一次zoledronate。他們發現目標和非目標病灶顯示出強烈的局部反應，11個月內腫瘤負荷下降45%。

       他們專注于那些癌癥驅動基因以及與癌癥明確相關的基因中的變異，不過，他們的標準并不一定完整，仍然存在大量的候選變異。因此，未來有望生成更精細的模型，以便捕獲腫瘤基因組景觀的復雜性。

    與其他動物模型相比，研究人員認為果蠅模型更快速、更經濟。“果蠅的優勢在于能改變單個組織中的大量基因，篩選大量的藥物和藥物組合，而且效力和毒性的讀數簡單。”