"Biotiskalnik uporabljamo za tiskanje tkiv. V tem primeru tiskamo glioblastom, ki je ena najbolj agresivnih vrst raka. Kar smo ustvarili, je 3D natisnjen model glioblastoma, ki ima v sebi različne vrste celic, torej ne samo rakave celice, ampak tudi druge celice, ki sestavljajo tkivo možganov, vključno s krvnimi žilami, in potem skozi njih dovajamo različna zdravila in preizkušamo njihove učinke," razlaga vodja študije Ronit Satchi-Fainaro.
Raziskovalci so za AP povedali, da so prepričani, da so 3D-modeli najbolj primerni za tovrstne raziskave, saj precej natančno posnemajo stopnje rasti in vedenje tumorja pri posameznem bolniku.
"Najbolj pomembna novica je, da smo ugotovili, da je zaviranje majhne molekule v našem 3D-modelu pokazalo podobne rezultate kot pri bolnikih. Ko pa so celice gojili na 2D-kulturah, ni bilo vidnega učinka, kar izpostavlja moč našega modela za napovedovanje kliničnega scenarija," pa pravi inženirka kemije Lena Neunfeild.
Ali povedano drugače, 90 odstotkov zdravil, preizkušenih v laboratoriju, je zavrženih kot neučinkovitih, vendar so raziskovalci zdaj prepričani, da njihova resnična učinkovitost ni znana. Z njihovim pristopom pa bi lahko pospešili razvoj novih zdravil.
"Obstaja veliko laboratorijev, zagonskih podjetij in celo lekarn, ki uporabljajo 3D-tiskanje, vendar je vsak, vključno z nami, doslej poskusil z določeno komponento, torej samo z rakavimi celicami ali samo s krvnimi žilami, mi pa imamo zdaj popoln sistem, ki vključuje vse različne vrste možganskih celic, vključno s celicami glioblastoma in ima tok, ki odvzame periferno kri iz mononuklearnih celic, kar pomeni, da je kri istega bolnika pripravljena in natisnjena 100-krat na visoko prehodno ploščo za preizkušanje različnih terapij. Mislim, da nam je tokrat prvič uspelo poustvariti celoten sistem," nadaljuje raziskovalka.
Študija, ki je bila sredi tedna na podlagi dela ekipe objavljena v Science Advances, temelji na rezultatih vzorcev, vzetih pri 80 bolnikih z glioblastomom. Satchi-Fainarova, vodja projekta in profesorica farmakologije, sicer že zadnjih pet let uporablja 3D-biotiskalnike za preizkušanje učinkovitosti različnih vrst zdravil in terapij proti raku: "To je eno najbolj vročih področij pri raziskavah raka, pa tudi raziskavah transplantacij. Edina razlika je v tem, da je tiskanje organov namenjeno temu, da bi jih vsadili v telo bolnika, mi pa seveda rakavega tkiva ne želimo "vrniti" nobenemu bolniku, ampak ga zgolj uporabimo za razumevanje mehanizmov, ki bodo pripeljali do novih zdravil, pa tudi do razvoja osebne terapije, ki bi bila prilagojena pacientu," pravi. Njena ekipa je prepričana, da le 3D-modeli pravilno odražajo elastičnost in sestavo možganov, kar pomeni, da lahko z njihovo uporabo pridobijo rezultate, ki natančno odražajo klinična testiranja.
Postopek omogoča raziskovalcem, da v dveh tednih istočasno testirajo različne terapije, da bi našli tisto, ki bi bila najbolj primerna za zdravljenje tumorja pri določenem bolniku. Po mnenju ekipe bi to lahko medicini precej olajšalo boj z agresivnim glioblastomom.
Eden večjih izzivov, s katerimi so se soočili v zadnjih petih letih, je bilo sicer preprečevanje propadanja krvnih žil v 3D-modelu. Same 3D-modele je namreč mogoče izdelati v nekaj urah. Zdaj, ko so ta izziv rešili, pa lahko s pomočjo računalnika spremljajo, kako zdravila delujejo na specifičen protein, blokiranje proteina pa jim omogoča, da zavirajo rast tumorja.
Kako uspešna bi bila impementacija njihovih rešitev za specifičnega bolnika, trenutno še ne vedo, saj so podatki anonimni in zato ne vedo, s katerimi zdravili so bili na koncu dejansko zdravljeni bolniki, katerih katerih vzorce uporabljajo. To bo sledilo v fazi, ki se je bodo lotili zdaj. Tu bodo spoznali identiteto pacienta in primerjali rezultate iz laboratorija z uspešnostjo zdravljenja pacienta.
Delo ekipe v strokovnih krogih močno odmeva. "Tumorsko mikrookolje je sestavljeno iz rakavih celic, stromalnih celic in različnih imunskih celic, katerih sestava se lahko razlikuje od bolnika do bolnika. Razumevanje interakcij med vsemi temi komponentami je ključnega pomena za izboljšanje in razvoj novih terapevtskih strategij. 3D-model možganskega tumorja, ki je dinamičen sistem s prepustno žilno mrežo, tako nudi odlično platformo za preučevanje interakcij med temi komponentami in idealen za predklinično testiranje zdravil," so v odzivu zapisali strokovnjaki Sagol School of Neuroscience.
KOMENTARJI (22)
Opozorilo: 297. členu Kazenskega zakonika je posameznik kazensko odgovoren za javno spodbujanje sovraštva, nasilja ali nestrpnosti.