特拉维夫研究人员利用3D打印技术突破脑癌

发布时间：2021-08-20 15:03:33来源：未知大陆

特拉维夫大学(TAU)的研究人员使用患者细胞3D打印了首个同类胶质母细胞瘤，这些细胞可以为改善脑癌治疗的新方法提供支持。TAU团队通过3D生物打印癌症组织和影响其发展的周围组织，创建了他们声称的“世界上第一个”功能齐全的胶质母细胞瘤3D模型。个性化模型使研究人员能够在准确模拟个体患者肿瘤和大脑的环境中测试新药的功效，并有可能显着加快脑癌新药的开发。“我们的创新提供了前所未有的3D肿瘤，可以更好地模仿临床情况，实现最佳研究，”TAU癌症研究计划的MorrisKahn3D生物打印项目主任、该研究的首席研究员RonitSatchi-Fainaro教授说。“与所有组织一样，癌症在培养皿或试管中的表现与在人体内的表现截然不同。“大约90%的实验药物在临床试验中失败，因为实验室取得的成功不会在患者身上重现。”与脑癌作斗争众所周知，胶质母细胞瘤是致命的，具有高度侵袭性，占脑肿瘤的大部分。肿瘤扩散迅速且不可预测，这使得使用现有方法（如手术、放射疗法和化学疗法）进行治疗具有挑战性。因此，诊断为胶质母细胞瘤的患者的平均预期寿命仅为14-15个月。虽然新药可以为患者带来更好的治疗效果，但实验室中现有的药物开发方法非常耗时，并且无法显示治疗将如何在个体患者体内发挥作用。TAU研究团队正在寻求通过他们新的3D打印胶质母细胞瘤模型来解决这个问题，该模型模拟了活体恶性肿瘤。Satchi-Fainaro说：“如果我们从患者的肿瘤以及周围组织中获取样本，我们可以从该样本中对100个微小肿瘤进行3D生物打印，并以各种组合测试许多不同的药物，以发现针对这种特定肿瘤的最佳治疗方法。”“或者，我们可以在3D生物打印肿瘤上测试多种化合物，并确定哪种化合物最有希望作为潜在药物进行进一步开发和投资。”根据Satchi-Fainaro的说法，识别癌细胞中可作为药物新靶点的蛋白质和基因的能力是她团队取得突破的最令人兴奋的方面。在测试期间，研究人员使用该技术针对他们之前确定的特定蛋白质机制，该机制导致免疫系统帮助胶质母细胞瘤扩散，而不是攻击癌细胞。通过这种方式，他们能够延缓胶质母细胞瘤的生长并阻止其进展。左起研究团队：EilamYeini、LenaNeufeld和Satchi-Fainaro教授3D生物打印胶质母细胞瘤研究人员的3D打印肿瘤模型由类似于大脑的凝胶成分组成，并包括一个复杂的血管样管系统，血细胞和药物可以通过这些管流过。因此，该模型可以模拟真实肿瘤如何发展并对治疗做出反应。TAU团队使用直接在手术室中采集的患者胶质母细胞瘤生物样本对3D模型中的癌细胞进行基因测序。这使他们能够复制每个肿瘤的特定生长速率和行为，从而更好地预测治疗效果、药物靶点发现和新药开发。Satchi-Fainaro说：“我们从患者身上对肿瘤进行生物打印的过程是，我们进入手术室，从肿瘤中提取组织，然后根据患者的MRI进行打印。”“然后，我们有大约两周的时间来测试所有不同的疗法，以评估它们对特定肿瘤的疗效，并回答预测哪种疗法最适合。”未来，Satchi-Fainaro希望她团队的新型3D打印肿瘤模型能够以比目前更快的速度开发新药，同时促进真正个性化的脑癌患者的医疗和治疗。有关该研究的更多信息，请参见发表在《科学进展》杂志上的题为“用于体内模拟肿瘤微环境的微工程可灌注3D生物打印胶质母细胞瘤模型”的论文。该研究由L.Neufeld、E.Yeini、N.Reisman、Y.Shtilerman、D.Ben-Shushan、S.Pozzi、A.Madi、G.Tiram、A.Eldar-Boock、S.Ferber合着、R.Grossman、Z.Ram和R.Satchi-Fainaro。