Исследователям удалось напечатать всю активную и жизнеспособную опухоль глиобластомы — самую смертоносную форму рака головного мозга — с помощью 3D-принтера. Соответствующее исследование было опубликовано в журнале Science Advances исследователями из Тель — Авивского университета в Израиле.

Рак, как и большинство тканей, ведет себя по-разному в человеческом теле и на пластиковых поверхностях, таких как чашки Петри. Это одна из причин, по которой около 90% экспериментальных препаратов терпят неудачу, когда они попадают в испытания на людях, даже несмотря на то, что они работали на более ранних стадиях.

Чтобы решить эту проблему, исследователи стремились создать 3D-печатную модель опухоли глиобластомы, чтобы улучшить открытие лекарств и разработку лекарств для опухолей головного мозга.

«Дело не только в раковых клетках», — объяснил профессор. Ронит Сатчи-Файнаро, соавтор ведущего автора исследования. «Это также клетки микросреды головного мозга; астроциты, микроглия и кровеносные сосуды, соединенные с микрофлюидной системой, а именно системой, позволяющей нам доставлять вещества, такие как клетки крови и лекарства, в реплику опухоли».

«Каждая модель печатается в биореакторе, который мы разработали в лаборатории, с использованием гидрогеля, взятого и воспроизведенного из внеклеточного матрикса, взятого у пациента, тем самым имитируя саму ткань», — продолжил он.

После печати опухоли исследователи проверили ее эффективность на клетках, выращенных в чашке Петри, чтобы предсказать эффективность лечения, целевую доставку и разработку лекарств для глиобластом. Например, в одном тесте они протестировали вещество, которое ингибировало белок под названием Р-селектин, вырабатываемый, когда клетки глиобластомы сталкиваются с иммунными клетками в головном мозге.

В то время как в клеточных культурах после введения вещества не было обнаружено различий, исследователи обнаружили, что вещество может задерживать рост и инвазию глиобластомы в моделях животных и моделях с 3D-биопечатью.

Они также генетически секвенировали раковые клетки из 3D-биопринтированной модели и раковых клеток, выращенных в чашках Петри и у пациентов. При этом они обнаружили, что клетки опухолей, полученных с помощью 3D-биопечати, больше напоминают клетки, взятые у пациентов, чем клетки, выращенные в чашках Петри.

«Возможно, самым захватывающим аспектом является поиск новых лекарственных целевых белков и генов в раковых клетках-очень сложная задача, когда опухоль находится внутри мозга пациента или модельного животного», — сказал профессор. Сатчи-Файнаро: «Наша инновация дает нам беспрецедентный доступ без ограничений по времени к 3D-опухолям, лучше имитирующим клинический сценарий, что позволяет проводить оптимальные исследования».