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I ricercatori sviluppano l'approccio novello per l'utilizzazione del 4D-printing delle schiere per accelerare la prova della droga

I ricercatori all'istituto del Cancro di Rutgers del New Jersey hanno sviluppato un approccio novello per l'utilizzazione 4 della stampa dimensionale (4D) delle schiere che trasformano dalle inserzioni della coltura cellulare nei caricatore 35mm istologici che tengono i campioni di tessuto pazienti per la prova programmabile rapida della droga.

Le schiere sono state usate per elaborare i organoids paziente-derivati di un tipo comune di tumore cerebrale, diminuente il tempo medio di prova entro parecchie settimane.

L'istituto del Cancro di Rutgers del membro residente Hatem E. Sabaawy, MD, PhD, un professore associato di medicina e patologia e medicina della ricerca del New Jersey del laboratorio alla facoltà di medicina di Rutgers Robert Wood Johnson è l'autore senior del lavoro nell'ambito di un subappalto da Leidos Biomedical la Research, Inc., che gestisce il laboratorio nazionale di Frederick per ricerca sul cancro a nome dell'istituto nazionale contro il cancro. Azioni di Dott. Sabaawy più circa il progetto pubblicato online davanti all'edizione della stampa del 21 agosto del iScience (doi: 10.1016/j.isci.2020.101365.)

Perché è questo argomento importante da esplorare?

Il tumore cerebrale primario più comune, il multiforme di glioblastoma (GBM), è un tumore micidiale e perfino con le migliori terapie correnti, i pazienti hanno un tasso di sopravvivenza mediano di circa 15 mesi. GBM non risparmia giovane o vecchio, uomini o donne, o qualsiasi gruppo demografico. I trattamenti correnti compreso chirurgia e radiazione non sono solitamente efficaci, poichè questi tumori ricorrono frequentemente. Neppure la prova genomica (medicina di precisione) e gli approcci di immunoterapia non sono ancora utili.

Con quello, ci sono un'esigenza dei modelli paziente-derivati che possono essere usati per predire rapido le risposte del trattamento e per provare nuovo e terapie combinate che corrente stanno mancando di. dovuto complessità di GBM, sarà critico che tali modelli sono usati per applicare la terapia personale e per valutare l'co-ottimizzazione delle alterazioni genomiche multiple in GBM per la terapia di combinazione.

Dicaci circa il lavoro del vostro gruppo e che cosa avete scoperto.

In primo luogo, il gruppo ha sviluppato un approccio novello della bioingegneria per l'utilizzazione 4 della stampa dimensionale (4D) delle schiere che auto-trasformano dalle inserzioni della coltura cellulare nei caricatore 35mm istologici per la prova programmabile rapida della droga.

In secondo luogo, le schiere 4D sono state convalidate nell'elaborare i organoids derivati paziente di GBM (PDOs) che erano sviluppati di recente all'istituto del Cancro di Rutgers. PDOs è culture delle celle del tumore derivate dal tessuto paziente.

Questo PDOs ha tenuto conto la determinazione come la terapia efficace e sinergica di combinazione di GBM può essere per il tumore di ogni paziente. La generazione di PDOs per la prova della droga è laboriosa e lunga, richiedendo i punti ed i mesi multipli per completare.

Abbiamo sviluppato un'analisi dei 20 giorni per la prova della droga e sinergia di valutazione fra le terapie mirate a in GBM PDOs. Abbiamo indicato che GBM PDOs contengono i fenotipi multipli delle cellule, simile ai fenotipi chiave delle cellule del tumore nei pazienti di GBM. Abbiamo identificato le terapie mirate a e le terapie che potrebbero essere più efficaci del livello di cura, temozolomide prima linea di combinazione di terapia facendo uso di PDOs.

Che cosa sono le implicazioni per i trattamenti futuri?

Abbiamo usato GBM clonale PDOs per modellare i sottotipi genetici di GBM, identificando un'impronta molecolare per ogni sottotipo e valutando gli effetti del trattamento con il temozolomide e/o le combinazioni di agenti molecolare-mirati a. Il trattamento del GBM PDOs da determinati sottotipi nelle schiere 4D ha tenuto conto l'identificazione di terapie possibilmente efficaci di combinazione.

Gli studi che utilizzano GBM PDOs egualmente hanno rivelato che le droghe che mirano al DNA danneggiano la risposta e segnalazione di PI3K/mTOR ha agito sinergico e potrebbero proteggere dalla tossicità di temozolomide. Intrigante, abbiamo trovato la sinergia fra le droghe a più basso delle loro concentrazioni inibitorie previste del tumore, quindi pensiamo che la terapia di combinazione potrebbe essere usata per risparmiare la tossicità dilimitazione nella terapia di GBM.

Che cosa sono punti seguenti relativi a questo lavoro?

I risultati delle combinazioni sinergiche della droga hanno potuto avere implicazioni immediate per le prove nei test clinici in corso e previsti in GBM e potenzialmente in altri tipi del tumore. Gli studi futuri della ricerca metteranno a fuoco sullo sviluppare PDOs diverso da altri tipi del tumore facendo uso di stampa 4D e da altri approcci e sull'inclusione degli elementi cellulari del microenvironment del tumore.

Questa integrazione permetterebbe al video delle interazioni multicellulari del tumore ed alla valutazione delle risposte immuni e metaboliche di PDOs alla terapia molecolare mirata a ed immune del blocco del controllo. Il gruppo pianificazione sviluppare più ulteriormente le applicazioni cliniche e migliorare la operazione di disgaggio dell'analisi da applicarsi come test diagnostico CLIA-certificato per la valutazione delle risposte terapeutiche a chemioterapeutico, mirata a ed agli agenti di immunoterapia.

Il gruppo propone di avanzare l'analisi di recente sviluppato da usare, una volta che convalidato, per informare le decisioni del trattamento nei test clinici futuri della medicina di precisione e per selezionare le terapie personali più efficaci.

Source:
Journal reference:

Chadwick, M., et al. (2020) Rapid Processing and Drug Evaluation in Glioblastoma Patient-Derived Organoid Models with 4D Bioprinted Arrays. iScience. doi.org/10.1016/j.isci.2020.101365.