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Os pesquisadores desenvolvem a aproximação nova para utilizar 4D-printing das disposições para acelerar o teste da droga

Os investigador no instituto do cancro de Rutgers de New-jersey desenvolveram uma aproximação nova para utilizar 4 a impressão (4D) dimensional das disposições que transformam das inserções da cultura celular nas gavetas histológicas que guardaram amostras de tecido pacientes para o teste programável rápido da droga.

As disposições foram usadas para processar organoids paciente-derivados de um tipo comum de tumor cerebral, reduzindo o tempo médio do teste em diversas semanas.

O instituto do cancro de Rutgers do membro residente Hatem E. Sabaawy, DM, PhD, um professor adjunto da medicina e patologia e medicina da pesquisa de New-jersey do laboratório na Faculdade de Medicina de madeira de Rutgers Robert Johnson é o autor superior do trabalho sob uma subempreitada de Leidos Biomedicável Pesquisa, Inc., que opera o laboratório nacional de Frederick para a investigação do cancro em nome do instituto nacional para o cancro. Partes do Dr. Sabaawy mais sobre o projecto publicado em linha antes da edição da cópia do 21 de agosto do iScience (doi: 10.1016/j.isci.2020.101365.)

Por que é este assunto importante de explorar?

O tumor cerebral preliminar o mais comum, multiforme do glioblastoma (GBM), é um tumor mortal e mesmo com as melhores terapias actuais, os pacientes têm uma taxa de sobrevivência mediana de aproximadamente 15 meses. GBM não poupa novo ou velho, homens ou mulheres, ou qualquer grupo demográfico. Os tratamentos actuais que incluem a cirurgia e a radiação não são geralmente eficazes, porque estes tumores retornam freqüentemente. Mesmo o teste genomic (medicina da precisão) e as aproximações da imunoterapia não são ainda benéficos.

Com isso, há uma necessidade para os modelos paciente-derivados que podem ser usados para prever ràpida respostas do tratamento e para testar novo e as terapias combinadas que estejam faltando actualmente. Devido à complexidade de GBM, será crítico que tais modelos estejam usados para executar a terapia personalizada e para avaliar a co-escolha de objectivos de alterações genomic múltiplas em GBM para a terapia da combinação.

Diga-nos sobre o trabalho da sua equipe e o que você descobriu.

Primeiramente, a equipe desenvolveu uma aproximação nova da tecnologia biológica para utilizar 4 a impressão (4D) dimensional das disposições que auto-transformam das inserções da cultura celular em gavetas histológicas para o teste programável rápido da droga.

Em segundo, as disposições 4D foram validadas em processar os organoids derivados paciente de GBM (PDOs) que foram desenvolvidos recentemente no instituto do cancro de Rutgers. PDOs é culturas das pilhas do tumor derivadas do tecido paciente.

Este PDOs permitiu determinando como a terapia eficaz e sinérgico da combinação de GBM pode ser para o tumor de cada paciente. A geração de PDOs para o teste da droga é laboriosa e longa, exigindo etapas e meses múltiplos para terminar.

Nós desenvolvemos um ensaio de 20 dias para o teste da droga e sinergia da avaliação entre terapias visadas em GBM PDOs. Nós mostramos que GBM PDOs contêm fenótipos múltiplos da pilha, similar aos fenótipos chaves da pilha do tumor em pacientes de GBM. Nós identificamos as terapias visadas e as terapias que poderiam ser mais eficazes do que o padrão de cuidado, temozolomide de primeira linha da combinação da terapia usando PDOs.

Que são as implicações para os tratamentos futuros?

Nós usamos GBM clonal PDOs para modelar os subtipos genéticos de GBM, identificando uma assinatura molecular para cada subtipo, e avaliando os efeitos do tratamento com temozolomide e/ou combinações de agentes molecular-visados. O tratamento do GBM PDOs de determinados subtipos nas disposições 4D permitiu a identificação de terapias possivelmente eficazes da combinação.

Os estudos que utilizam GBM PDOs igualmente revelaram que as drogas que visam o ADN danificam a resposta e sinalização de PI3K/mTOR actuou synergistically, e puderam proteger da toxicidade do temozolomide. Intrigantemente, nós encontramos a sinergia entre drogas em mais baixo do que suas concentrações inibitórios previstas do tumor, conseqüentemente nós pensamos que a terapia da combinação poderia ser usada para poupar a toxicidade delimitação na terapia de GBM.

Que são passos seguintes relativos a este trabalho?

Os resultados de combinações sinérgicos da droga podiam ter implicações imediatas para testar em ensaios clínicos em curso e de planeamento em GBM e potencial em outros tipos do tumor. Os estudos futuros da pesquisa centrar-se-ão sobre desenvolver PDOs diferente de outros tipos do tumor usando a impressão 4D e outro aproximam-se, e incluindo elementos celulares do microambiente do tumor.

Esta integração permitiria a monitoração de interacções multicellular do tumor e a avaliação de respostas imunes e metabólicas de PDOs à terapia molecular visada e imune do bloqueio do ponto de verificação. A equipe planeia desenvolver mais as aplicações clínicas e aumentar a escamação do ensaio a ser aplicado como um teste de diagnóstico CLIA-certificado para a avaliação de respostas terapêuticas a quimioterapêutico, visada e aos agentes da imunoterapia.

A equipe propor avançar o ensaio recentemente desenvolvido a ser usado, uma vez que validada, para informar decisões do tratamento nos ensaios clínicos futuros da medicina da precisão e para seleccionar umas terapias personalizadas mais eficazes.

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.