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Los Investigadores desarrollan el sistema de la metástasis-en-uno-viruta para avance la investigación del cáncer, descubrimiento de la droga

Los Avances en remedio personalizado permiten que los doctores seleccionen las drogas más prometedoras con certeza pulsan de tumores malos. ¿Pero qué si antes de iniciar el tratamiento, podrían ir un paso de progresión más lejos y utilizar un mini-modelo del cuerpo humano para ver cómo el tumor real de cada paciente responde a las drogas y aprenden si y dónde el tumor son probables extenderse?

ésa es la idea detrás de una nueva invención de los científicos en el Instituto Baptista del Centro Médico del Bosque de la Estela para el Remedio Regenerador. En la Biotecnología y la Bioingeniería del gorrón, los partes de las personas sobre su sistema de la “metástasis-en-uno-viruta” creído para ser uno de los primeros modelos del laboratorio del cáncer que se extienden a partir de un tejido 3D a otro.

El equipo de investigación está trabajando para desarrollar más lejos el sistema en esperanzas que puede un día ser utilizado para revelar rápidamente la mejor manera de tratar el cáncer de un paciente individual.

“Creemos que el sistema de la metástasis-en-uno-viruta tiene potencial para hacer avances significativos en la investigación del cáncer y descubrimiento de la droga,” dijo a Aleks Skardal, Ph.D., autor importante y profesor adjunto de remedio regenerador.

La versión actual de los modelos de sistema un tumor colorrectal que se extiende del colon al hígado, el sitio más común de la metástasis. Skardal dijo que las versiones futuras podrían incluir los órganos adicionales, tales como la médula del pulmón y, que son también sitios potenciales de la metástasis. Las personas también proyectan modelar otros tipos de cáncer, tales como el glioblastoma mortal del tumor cerebral.

Para crear el sistema, los investigadores encapsularon el intestino humano y a las células cancerosas colorrectales dentro de un material tipo gel biocompatible para hacer un mini-órgano. Un mini-hígado integrado por las células de hígado humanas fue hecho de la misma manera. Estos organoids fueron puestos en un sistema de la “viruta” compuesto de un conjunto de microcanales y de compartimientos grabados el ácido en la superficie de la viruta para imitar una versión simplificada del sistema circulatorio del cuerpo. Las células del tumor fueron marcadas con etiqueta con las moléculas fluorescentes así que su actividad se podría ver bajo un microscopio.

Para probar si el sistema podría modelar la metástasis, los investigadores primero utilizaron a las células cancerosas altamente agresivas en el colon organoide. Bajo el microscopio, vieron el tumor crecer en el colon organoide hasta que las células se rompieran libremente, entrado el sistema circulatorio y después invadido el tejido del hígado, donde otro tumor formó y creció. Cuando un formulario menos agresivo del cáncer de colon fue utilizado en el sistema, el tumor no se extendió por metástasis, pero continuado crecer en el colon.

Para probar el potencial del sistema para revisar las drogas, las personas introdujeron Marimastat®, una droga usada para inhibir la metástasis en pacientes humanos, en el sistema y encontraron que previno importante la migración de células metastáticas durante un período de diez días. Asimismo, las personas también probaron 5 el fluorouracil, un medicamento para el cáncer colorrectal común, que redujo la actividad metabólica de las células del tumor.

“Estamos explorando actualmente si otras drogas anticáncer establecidas tienen los mismos efectos en el sistema que hacen en pacientes,” dijeron a Skardal. “Si esta conexión puede ser validada y ser desplegada, creemos que el sistema se puede utilizar para revisar a los candidatos de la droga a pacientes como herramienta en remedio personalizado. Si podemos crear los mismos sistemas modelo, sólo con las células del tumor un paciente real, después de nosotros crea que podemos utilizar esta plataforma para determinar la mejor terapia para cualquier paciente individual.”

El sistema también da los científicos la oportunidad de estudiar el microambiente, o a ambiente en el cual el tumor existe. Éste es relativamente un nuevo enfoque de la investigación de cáncer. Por ejemplo, los científicos aprendieron que un tumor “más derecho” era más conveniente extenderse por metástasis, sugiriendo que la posibilidad de usar droga para alterar las propiedades mecánicas de un tumor para reducir su probabilidad de extenderse.

El sistema tiene el potencial de dirigir algunos de los defectos de los métodos actuales de la investigación. Por ejemplo, los resultados del 2.os tradicional estudian en platos del laboratorio así como los estudios en animales no son a menudo aplicables a los pacientes humanos. A Menudo, los candidatos aparentemente prometedores de la droga pueden fallar cuando alcanzan estudios en seres humanos.

Los científicos están trabajando actualmente para refinar su sistema. Proyectan utilizar la impresión 3D para crear los organoids más similares en la función a los órganos naturales. Y apuntan hacer el proceso de metástasis más realista. Cuando el cáncer se extiende en el cuerpo humano, las células del tumor deben romperse a través de los vasos sanguíneos para entrar en el vapor de la sangre y para alcanzar otros órganos. Los científicos proyectan agregar una barrera de las células endoteliales, las células que forran los vasos sanguíneos, al modelo.

“Estamos intentando hacerlo tan realista como podemos,” dijimos a Skardal.

Este concepto de modelar los procesos de cuerpo en un nivel miniatura se hace posible debido a avances en tecnologías de la ingeniería y de la micro-fluídica del micro-tejido. Es similar a los avances en la industria de electrónica hecha posible miniaturizando electrónica en una viruta.

Fuente: Centro Médico Baptista del Bosque de la Estela