宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经成功地3 d打印的乳腺癌肿瘤和治疗在一项突破性的研究更好地理解这种疾病,是全球死亡率的主要原因之一。
科学首先,精密制造的成就奠定了基础肿瘤模型。的进步将使未来研究和发展的抗癌疗法不使用”在薇芙o”或“动物”——实验。
“这将有助于我们了解人类免疫细胞与实体肿瘤,”易卜拉欣Ozbolat说,工程科学和力学教授,宾夕法尼亚州立大学生物医学工程和神经外科和该研究的资深作者。“我们已经开发出一种工具,作为临床测试平台,安全、准确地评估实验疗法。也是一个研究平台,免疫学家和生物学家了解肿瘤生长,它如何与人类细胞相互作用,以及如何通过体内和传播。”
Ozbolat的实验室专门从事3 d打印技术来创建一系列组织用于人类健康。两个期刊文章对实验室的工作使用3 d生物打印,以帮助在乳腺癌的研究最近发表在先进功能材料和生物制造。
研究人员使用一种相对较新的aspiration-assisted生物打印技术精确定位肿瘤在三维空间中并创建组织。研究人员随后形成了血管组织成一个多尺度的乳腺肿瘤与血管模型,他们发现对化疗和细胞免疫治疗。
这个团队首先验证的准确性与阿霉素治疗的肿瘤模型,一种蒽环类化疗药物常用的治疗乳腺癌。找到打印的肿瘤化疗反应,研究人员测试了细胞免疫治疗在肿瘤治疗与博士合作Derya Unutmaz,杰克逊实验室的免疫学家。
研究人员使用人类CAR-T细胞通过基因工程编辑识别和对抗咄咄逼人的乳腺癌细胞。经过72小时的循环编辑CAR-T通过肿瘤细胞,研究人员发现,细胞内打印的肿瘤已经产生了积极的免疫反应和抵抗癌细胞。
“我们的模型是由人类细胞,但是我们做的是人体的一个简化版本,“Ozbolat说。“有很多细节存在于原生微环境,我们不能够复制,甚至考虑复制。我们的目标是在复杂为简单起见。我们想要有一个基本的认识这些系统是如何工作的——我们需要增长过程简化,因为我们没有时间等待肿瘤生长速度自然。”
Ozbolat解释说,尽管癌症治疗的巨大进步,有缺乏实验抗癌药物临床前研究平台。不得不依靠临床试验来测试治疗的效果最终限制了成功的抗癌疗法的临床翻译,他说。打印的模型的发展打开大门完全理解肿瘤微环境的新方法和人体的免疫反应。
“免疫疗法已被证明是一个有前途的治疗血液系统恶性肿瘤,“Ozbolat说。“从本质上说,病人的免疫细胞被删除并gene-edited癌细胞的细胞毒性,然后重新注入病人的血液中。循环是至关重要的,因为改变的细胞需要移动身体。与肿瘤,这种有效的循环不存在,所以我们建立模型,试图更好地了解肿瘤如何应对免疫疗法”。
Ozbolat和他的同事正在处理肿瘤脱离实际的乳腺癌患者。研究人员将patient-derived肿瘤免疫治疗,看看他们如何回应。
“这是一个重要的步骤在理解复杂的疾病,这是至关重要的,如果我们要开发出新的治疗和靶向治疗癌症,”Ozbolat说。
参考:戴伊M,金正日MH,尹浩然,多根。化疗和汽车检测T细胞免疫治疗筛选基于3 d打印的血管乳腺肿瘤模型。副词功能材料。2022:2203966。doi:10.1002 / adfm.202203966
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