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Os Pesquisadores desenvolvem o sistema da metástase-em-um-microplaqueta para avançar a investigação do cancro, descoberta da droga

Os Avanços na medicina personalizada permitem que os doutores seleccionem as drogas as mais prometedoras dactilografam com certeza de tumores malignos. Mas que se antes de iniciar o tratamento, poderiam ir uma etapa mais e usar um mini-modelo do corpo humano para ver como o tumor real de cada paciente responde às drogas e aprendem se e onde o tumor são prováveis espalhar?

aquela é a ideia atrás de uma invenção nova por cientistas no Instituto Baptista de Centro Médico da Floresta da Vigília para a Medicina Regenerativa. Na Biotecnologia e na Tecnologia Biológica do jornal, os relatórios da equipe em seu sistema da “metástase-em-um-microplaqueta” acreditado para ser um dos primeiros modelos do laboratório do cancro que espalham de um tecido 3D a outro.

A equipa de investigação está trabalhando para desenvolver mais o sistema nas esperanças que pode um dia ser usada para revelar rapidamente a melhor maneira de tratar o cancro de um paciente individual.

“Nós acreditamos que o sistema da metástase-em-um-microplaqueta tem o potencial para fazer avanços significativos na investigação do cancro e descoberta da droga,” disse Aleks Skardal, Ph.D., autor principal e um professor adjunto da medicina regenerativa.

A versão actual dos modelos de sistema um tumor colorectal que espalha dos dois pontos ao fígado, o local o mais comum da metástase. Skardal disse que as versões futuras poderiam incluir os órgãos adicionais, tais como o pulmão e a medula, que são igualmente locais potenciais da metástase. A equipe igualmente planeia modelar outros tipos de cancro, tais como o glioblastoma mortal do tumor cerebral.

Para criar o sistema, os pesquisadores encapsularam o intestino humano e células cancerosas colorectal dentro de um biocompatible gel-como o material para fazer um mini-órgão. Um mini-fígado compor de pilhas de fígado humanas foi feito da mesma forma. Estes organoids foram colocados em um sistema da “microplaqueta” compo de um grupo de microcanal e de câmaras gravados na superfície da microplaqueta para imitar uma versão simplificada do sistema circulatório do corpo. As pilhas do tumor foram etiquetadas com as moléculas fluorescentes assim que sua actividade poderia ser vista sob um microscópio.

Para testar se o sistema poderia modelar a metástase, os pesquisadores usaram primeiramente células cancerosas altamente agressivas nos dois pontos organoid. Sob o microscópio, viram o tumor crescer nos dois pontos organoid até que as pilhas quebraram livre, entrado o sistema circulatório e invadido então o tecido do fígado, onde um outro tumor formou e cresceu. Quando um formulário menos agressivo do cancro do cólon foi usado no sistema, o tumor não se reproduziu por metástese, mas continuado a crescer nos dois pontos.

Para testar o potencial do sistema para selecionar drogas, a equipe introduziu Marimastat®, uma droga usada para inibir a metástase em pacientes humanos, no sistema e encontrou que impediu significativamente a migração de pilhas metastáticas durante um período de 10 dias. Igualmente, a equipe igualmente testou 5 o fluorouracil, uma droga de cancro colorectal comum, que reduzisse a actividade metabólica das pilhas do tumor.

“Nós estamos explorando actualmente se outras drogas anticancerosas estabelecidas têm os mesmos efeitos no sistema como fazem nos pacientes,” disseram Skardal. “Se esta relação pode ser validada e expandido, nós acreditamos que o sistema pode ser usado para seleccionar candidatos da droga para pacientes como uma ferramenta na medicina personalizada. Se nós podemos criar os mesmos sistemas modelo, simplesmente com pilhas do tumor de um paciente real, a seguir dos nós acredite que nós podemos usar esta plataforma para determinar a melhor terapia para todo o paciente individual.”

O sistema igualmente dá a cientistas a oportunidade de estudar o microambiente, ou a ambiente em que o tumor existe. Este é um foco relativamente novo da investigação do cancro. Por exemplo, os cientistas aprenderam que um tumor “mais duro” era mais apto para se reproduzir por metástese, sugerindo que a possibilidade de utilização se drogasse para alterar as propriedades mecânicas de um tumor para reduzir sua probabilidade do espalhamento.

O sistema tem o potencial endereçar alguns dos defeitos de métodos actuais da pesquisa. Por exemplo, os resultados do 2D tradicional estudam em pratos do laboratório assim como os estudos nos animais não são frequentemente aplicáveis aos pacientes humanos. Frequentemente, os candidatos convenientemente prometedores da droga podem falhar quando alcançam estudos nos seres humanos.

Os cientistas estão trabalhando actualmente para refinar seu sistema. Planeiam usar a impressão 3D para criar os organoids mais similares na função aos órgãos naturais. E apontam fazer o processo da metástase mais realístico. Quando o cancro espalha no corpo humano, as pilhas do tumor devem quebrar através dos vasos sanguíneos para entrar no vapor do sangue e para alcançar outros órgãos. Os cientistas planeiam adicionar uma barreira de pilhas endothelial, as pilhas que alinham vasos sanguíneos, ao modelo.

“Nós estamos tentando fazê-lo tão realístico como nós podemos,” dissemos Skardal.

Este conceito de modelar os processos de corpo em um nível diminuto é tornado possível devido aos avanços em tecnologias da engenharia e da micro-fluídica do micro-tecido. É similar aos avanços na indústria electrónica tornada possível miniaturizando a eletrônica em uma microplaqueta.

Source: Centro Médico Baptista da Floresta da Vigília