Forscher 3D-Bioprinten Modell, das zu verbesserten Krebsmedikamenten und -behandlungen führen könnte

Forscher der Universität von Minnesota haben einen Weg entwickelt, Krebszellen zu untersuchen, was zu einer neuen und verbesserten Behandlung führen könnte. Sie haben eine neue Methode entwickelt, um diese Zellen in einem 3D-In-vitro-Modell (d. H. In einer Kulturschale statt in einem Menschen oder Tier) zu untersuchen.

Forscherkollegen und Angela Panoskaltsis-Mortari, PhD, stellvertretender Lehrstuhl für Pädiatrie an der University of Minnesota Medical School, Direktor der 3D-Bioprinting-Einrichtung und Mitglied des Masonic Cancer Center, und kürzlich in Advanced Materials veröffentlicht stellten fest, dass sich Zellen in dieser 3D-Umgebung von Weichgewebe anders verhalten als beispielsweise auf 2D-Kunststoff- oder Glasoberflächen.

“Dieses Modell entspricht eher dem Körper”, sagte Panoskaltsis-Mortari, “und wenn man also die Wirkungen von Medikamenten mit menschlichen Zellen auf dieser Ebene untersucht, werden die Ergebnisse aussagekräftiger und vorhersagbarer, was im Körper passieren wird.”

Das 3D-vaskularisierte Tumorgewebe bietet eine Plattform zur Identifizierung potenzieller Therapien und zum Screening von Krebsmedikamenten. Es ist wichtig, dass dieses neue Modell auch die Möglichkeit bietet, metastatische Zellen zu untersuchen – Krebszellen, die in ein Blutgefäß eingedrungen sind und zu einem anderen Ort gestreut sind.

“Einer der Gründe, warum dieses Modell erfolgreich ist, ist die bessere Kontrolle des Environments”, sagte Fanben Meng, Post-Doktorand am College of Science and Engineering der University of Minnesota. “Wir sind in der Lage, die Freisetzung der chemischen Mediatoren langsam herbeizuführen und einen chemischen Gradienten zu erzeugen. Dadurch haben die Zellen Zeit, sich auf eine Weise zu verhalten, die dem ähnelt, was wir im Körper tun.”

“All dies wird durch unsere maßgeschneiderte 3D-Drucktechnologie ermöglicht, mit der wir Cluster von Zellen und chemischen Depots präzise in einer 3D-Umgebung platzieren können”, sagte Dr. Michael C. McAlpine, Benjamin Mayhugh, Professor für Mechanik Engineering am College of Science and Engineering an der University of Minnesota und korrespondierender Autor in dem Paper.

Zunächst konzentrierten sich die Forscher auf Lungenkrebs und Melanome. Der nächste Schritt besteht darin, mehr Zelltypen, insbesondere Immunsystemzellen, sowie Zelltherapien einzubauen und diese Wechselwirkungen zu untersuchen.

“Das Testen von Krebsmedikamenten und Zelltherapien ist ein Konzept, für den die University of Minnesota weltbekannt ist. Mit diesem Modell stehen wir weiterhin an vorderster Front dieser Innovationen”, sagte Daniel Vallera, Mitglied des Masonic Cancer Center. D., Professor für therapeutische Radiologie-Radioonkologie in der Abteilung für Radioonkologie der University of Minnesota Medical School. “So etwas kann einige sehr wichtige Antworten zwischen der Beziehung zwischen Gefäßsystem und Medikamenten liefern, da dies modular ist. Sie können Elemente hinzufügen und komplexer gestalten. Sie können sogar die eigenen Tumorzellen der Patienten in diesem Modell verwenden.”