Южнокорейские учёные используют трёхмерную биопечать для исследования методов лечения рака мозга
Южнокорейские учёные работают над совершенствованием методов лечения онкологических заболеваний с помощью трёхмерной биопечати.
Профессор Сун Ха Пэк, заведующий отделением нейрохирургии Seoul National University Hospital (SNUH), и профессор Дон-Ву Чо из Pohang University of Science and Technology (POSTECH) с помощью трёхмерной биопечати создали устройства, моделирующие глиобластому на микрофлюидном устройстве, чтобы исследовать поведение раковых клеток.
Глиобластома, также известная как мультиформная глиобластома (GBM), — агрессивная форма рака, поражающая головной или спинной мозг. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, учёные описали, как извлечённые у пациентов клетки GBM в модели ex vivo могут воспроизводить характеристики глиобластомы человека.
Профессор Пэк пояснил:
«Эта система подтверждает, что технология клеточной печати в будущем может использоваться для подбора индивидуальной комбинации противоопухолевых препаратов для каждого пациента при лечении рака мозга».
Трёхмерная биопечать раковых клеток
Согласно исследованию, GBM является наиболее распространённой формой рака мозга, составляя около 50 % всех злокачественных первичных опухолей головного мозга, и отличается высокой устойчивостью к химиолучевой терапии.
Группа биоинженеров под руководством профессоров Пэка и Чо решила исследовать эффективность такого лечения, наблюдая за выделенными раковыми клетками пациентов, у которых после химиотерапии отмечались как улучшение, так и ухудшение состояния.
Биочернила, содержащие клетки GBM и клетки кровеносных сосудов человека, последовательно наносились для создания концентрической кольцевой структуры на микрофлюидном устройстве, которое также было изготовлено методом трёхмерной печати из кислородопроницаемого силикона. С помощью этого устройства исследователям удалось воспроизвести структурные, биохимические и биофизические свойства опухолей GBM.
Для получения реакции клеток, аналогичной клиническим результатам химиотерапии, использовался противоопухолевый препарат темозоломид для приёма внутрь.
В исследовании отмечается, что созданная модель глиобластомы воспроизводит наблюдаемую в клинической практике индивидуальную устойчивость пациентов к химиолучевой терапии.
«Модель может использоваться для определения комбинаций лекарственных препаратов, обеспечивающих более эффективное уничтожение опухолевых клеток у пациентов с глиобластомой, устойчивой к стандартной терапии первой линии».
Исследование A bioprinted human-glioblastoma-on-a-chip for the identification of patient-specific responses to chemoradiotherapy подготовлено Hee-Gyeong Yi, Young Hun Jeong, Yona Kim, Yeong-Jin Choi, Hyo Eun Moon, Sung Hye Park, Kyung Shin Kang, Mihyeon Bae, Jinah Jang, Hyewon Youn, Sun Ha Paek и Dong-Woo Cho.
В рамках другого исследования Шалини Гулерия, магистрант University of Waikato в Новой Зеландии, использует трёхмерную печать клеток опухоли молочной железы для определения наиболее подходящего лечения онкологических пациентов. Ранее Гулерия создала опытную модель опухоли методом трёхмерной печати по технологии послойного наплавления (FFF) и использует эту разработку для создания биопечатной модели ex vivo.
