Drukowanie 3D dla lepszego przedklinicznego modelu raka

Modele przedkliniczne są ważne, ponieważ pomagają naukowcom sprawdzić, jak pewne choroby reagują na niektóre leki. Jeśli jednak nie są w stanie dokładnie odtworzyć właściwości choroby, nie są w stanie dokładnie określić, w jaki sposób choroba zareaguje na leczenie. Jednym z ograniczeń poprzednich modeli jest niemożność precyzyjnego odtworzenia wymiarów i mechanicznych właściwości guza, ale zespół Ghent zdołał ominąć tę przeszkodę za pomocą drukowania 3D.

W artykule zatytułowanym "Heterocellular Rusztowania 3D jako biomimetyczne do rekapitulacji mikrośrodowiska guza przerzutów dootrzewnowych in vitro i in vivo ", do których można uzyskać dostęp, naukowcy opisują, w jaki sposób 3D wydrukowali rusztowanie z PLA i potraktowali je plazmą i żelatyną, umożliwiając im powtórzenie rozmiaru porowatość oraz mechaniczne i biochemiczne właściwości warunków przerzutowania. Następnie hodowali populację komórek rakowych i oddziałujących na siebie, tworząc bardziej klinicznie istotny model, niż osiągnięto we wcześniejszych badaniach. CD3D .

Guz nie jest tylko jednym typem komórki - składa się z wielu populacji komórek, które współdziałają ze sobą, więc model przedkliniczny również musi mieć te wiele typów komórek. Badacze z Gandawy połączyli związane z rakiem fibroblasty (CAF) z liniami komórek nowotworowych. Kombinacja tych komórek spowodowała powstanie struktur nowotworowych (sferoidów) in vitro, które wykazały znaczenie CAF w modelach przedklinicznych.

Aby sprawdzić, czy ich modele mogą odtworzyć warunki przerzutów in vivo, naukowcy zaszczepili je w jamach otrzewnowych myszy. Po 11 tygodniach odkryli, że wszczepione modele prezentują heterogenną populację komórek, w tym zaszczepiony CAF i proliferujące komórki rakowe, a także komórki gospodarza, takie jak komórki odpornościowe, tłuszczowe i nabłonkowe.

Konstrukty promowane również powstawanie naczyń krwionośnych, które według naukowców wynika z interakcji między CAF a komórkami nowotworowymi. Powoduje to wytwarzanie sygnałów, które promują neowaskularyzację. Porównanie wszczepionych konstruktów z tradycyjnym modelem przerzutów i rzeczywistym guzem wyekstrahowanym od pacjenta wykazało, że odpowiedź immunologiczna konstruktów była podobna do tej znalezionej w rzeczywistym guzie, w przeciwieństwie do tradycyjnego modelu.

Wydrukowany w 3D model jest dużym krokiem naprzód w stosunku do tradycyjnych modeli izapewnia naukowcom lepszy sposób oceny skuteczności i przenikalności leku, a także lepsze narzędzie do badania nowych terapii.

Autorzy badania to Emiel De Jaeghere, Elly De Vlieghere, Jasper Van Hoorick, Sandra Van Vlieberghe, Glenn Wagemans, Leen Pieters, Elodie Melsens, Marleen Praet, Jo Van Dorpe, Matthieu N. Boone, Rouba Ghobeira, Nathalie De Geyter, Marc Bracke, Christian Vanhove, Sara Neyt, Geert Berx, Bruno G. De Geest, Peter Dubruel , Heidi Declercq, Wim Ceelen i Olivier De Wever.