Nove terapije raka mogle bi da budu unapređene 3D modelima tumora – novom tehnologijom 3D bioštampanja za ljudsko telo, za koje se koriste stvarne ljudske ćelije. Ova nova tehnologija pokazala je obećavajuće rezultate jer omogućava naučnicima da razviju 3D modele tumora koji bolje predstavljaju uzorke pacijenata.
Nove terapije raka mogle bi da imaju veliki uticaj na lečenje
Naučnici su napravili velike korake u borbi protiv raka. Rizik osobe da umre od karcinoma u SAD, na primer, opao je za 27 odsto u poslednje dve decenije, velikim delom zahvaljujući istraživačima, koji nastavljaju da otkrivaju složene detalje o tome kako rak funkcioniše i kako se može lečiti.
Za novu 3D tehnologiju bioštampanja i stvaranja 3D modela tumora profesor dr Y. Shrike Zhang sa Harvard Medical School i saradnik Brigham and Women’s Hospital navodi da bi nova terapija mogla da ima ogroman uticaj.
– To nije jedina tehnologija koja može da omogući modeliranje tumora in vitro, ali je svakako jedna od najsposobnijih. A zašto je to važno? Zato što 2D ćelijske kulture, koje naučnici sada često koriste, možda neće obuhvatiti svu složenost kako rak raste, širi se i reaguje na lečenje. To je jedan od razloga zašto ima tako malo potencijalnih novih lekova protiv raka, jer samo 3,4 procenata, prema jednoj proceni, može da prođe sva klinička ispitivanja, a rezultati možda neće da se prenesu iz laboratorije na pacijenta – objašnjava dr Zhang.
Metod pruža bolji uvid gde se krvni sudovi nalaze u odnosu na tumor
Prednost 3D-bioštampanog modela može da bude u tome što je bolji u kopiranju tumorskog „mikrookruženja“ odnosno svih delova – i ćelija i molekula i krvnih sudova koji okružuju tumor.
– Mikrookruženje tumora igra integralnu ulogu u definisanju kako rak napreduje. In-vitro 3D modeli su pokušaj rekonstituisanja mikrookruženja raka, koji baca svetlo na to kako tumori reaguju na hemo ili imunoterapeutske tretmane kada su prisutni u mikrookruženju sličnom prirodnom – naglašava dr Madhuri Dey, koja kao istraživač radi na Penn State University.
Dr Dey je vodeći autor studije u kojoj su tumori raka dojke 3D-bioprintani i uspešno lečeni. Za razliku od nekih prethodnih 3D modela ćelija raka, ovaj model je, kako ističe, bolje imitirao to mikrookruženje.
– Do sada je 3D bioštampanje modela raka bilo ograničeno na bioštampanje pojedinačnih ćelija raka napunjenih hidrogelovima. Ali, sada smo razvili tehniku nazvanu bioprinting uz pomoć aspiracije, koja nam omogućava da kontrolišemo gde se krvni sudovi nalaze u odnosu na tumor. Ovaj model zato postavlja osnovu za proučavanje ovih nijansi raka – objašnjava dr Dey dodajući da je vaskularizacija uvek ključna komponenta u većini tipova tumora. Model koji uključuje krvne sudove pruža „kritičnu nišu“ kako bi pomogao modelima tumora da ostvare svoj puni potencijal u istraživanju raka.
3D bioštampani modeli tumora mogu se primeti kao nove terapije raka za svakog pacijenta ponaosob
Upotreba 3D bioštampanih modela tumora sve više se usvaja u istraživačkom polju, a farmaceutska industrija počela je da istražuje ovu tehnologiju za upotrebu u razvoju lekova protiv raka. Takvi 3D modeli takođe imaju potencijal da zamene ili smanje upotrebu životinja u testiranju lekova za tumore, napominju istraživači. Od njih se „očekuje da pruže tačniji odgovor na lekove u poređenju sa životinjskim modelima, pošto fiziologija životinja ne odgovara ljudskoj”.
Potencijalno, 3D bioštampani modeli tumora prevazilaze laboratoriju, kažu naučnici, a njihovo prilagođavanje, na osnovu biopsija, pojedinačnih pacijenata, omogućilo bi lekarima da testiraju mnoge tretmane na ovim modelima specifičnim za pacijente, kao i da preciznije predvide kako će svaki pacijent reagovati na različite terapije. Na taj način bi se lakše odrđeivalo koji je tretman najbolji za svakog pacijenta obolelog od raka.
U studiji koju je vodila dr Dey, 3D model je lečen hemoterapijom i imunoterapijom, i reagovao je na oba tretmana. To samo, kako kaže, naglašava potencijal takvih 3D modela da otkriju imuni odgovor tela i da se koriste za skrining terapija.
– Nadamo se da će se u budućnosti ova tehnika prilagoditi i koristiti u bolnici, što bi ubrzalo tok lečenja raka – naglašava dr Madhuri Dey, koja u tom cilju, zajedno sa kolegama sada radi sa stvarnim tumorima raka dojke uklonjenim od pacijenata, ponovo ih kreirajući u laboratoriji u 3D modelu kako bi se koristili za hemo i imunoterapiju.
