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Il ‐ del cancro al seno su ‐ un chip del ‐ per verificare l'efficacia dell'inibitore del controllo droga

Ci sono molti meccanismi da cui l'organismo risponde agli invasori non Xeros. Uno di questi fa partecipare le cellule T del sistema immunitario, che hanno una serie di proteine differenti sulla loro superficie chiamata “proteine del controllo.„ Queste proteine del controllo legano alle proteine sulla superficie di altre celle e possono provocare lo stimolo o la soppressione di attività a cellula T. Normalmente, le proteine di superficie sulle celle non Xeros o d'invasioni produrranno uno stimolo di attività a cellula T contro queste celle, mentre la soppressione a cellula T è un meccanismo incorporato per impedire il sistema immunitario l'attacco delle proprie celle normali dell'organismo.

Le celle del tumore, tuttavia, possono a volte essere più furbo del sistema immunitario dalle proteine della superficie di video che legano con le proteine a cellula T del controllo per causare la soppressione di attività a cellula T. In alcuni casi, l'interazione di queste proteine della superficie del tumore con le cellule T anche induce le cellule T a rompersi. Negli ultimi anni, gli scienziati stanno provando a sviluppare “le droghe dell'inibitore del controllo„ che neutralizzeranno queste interazioni soppressive del controllo per riattivare la risposta immunitaria dell'organismo alle celle del tumore. Una di queste droghe è gli Stati Uniti approvati dalla FDA trattare il melanoma metastatico; altri sono disponibili o in sviluppo trattare altre malignità.

Malgrado questi avanzamenti, tuttavia, rimane difficile da determinare quali malati di cancro sono candidati probabili per questo tipo di terapia e quali droghe hanno la maggior parte del potenziale. Mettere a punto un metodo per indirizzare queste sfide sarebbe strumentale nella determinazione il più sicuro, delle maggior parte droghe efficaci per i malati di cancro mentre risparmiava il tempo e la moneta nel trattamento. In modo che un tal metodo sia pratico per uso clinico, dovrebbe potere raggiungere la prova rapida di tantissime droghe potenziali di immunoterapia contro le celle in tensione del tumore per i dati accurati e facilmente analyzable.

Un gruppo di collaborazione dall'istituto di Terasaki per innovazione biomedica (TIBI) con successo ha progettato e verificato un tal sistema. Hanno cominciato coltivando i cumuli sferici delle celle di cancro al seno in un dogana-da costruzione in, 3D-printed, chip trasparente con i microwells conici. Questi microwells sono stati progettati per la crescita e la stabilità ottimali delle sfere cellulari. Le prove eseguite sulle sfere cellulari dei microwells hanno confermato la loro produzione delle cellule l'attuabilità e della cellula T che disattivano le proteine di superficie.

Le funzionalità del nostro al chip basato microwell è il tasto al nostro riuscito sviluppo di un modello immunoactive del tessuto. La trasparenza del chip tiene conto l'osservazione microscopica diretta. E la sua progettazione tiene conto la prova in grande quantità, che si presta bene alla selezione rapida delle droghe immunotherapeutic.„

Sun di Wujin, Ph.D., istituto di Terasaki

per verificare l'efficacia delle droghe dell'inibitore del controllo nella risposta antitumorale delle cellule T d'attivazione, il gruppo dopo considerato come una cellula T si comporta normalmente durante l'attivazione. Quando una cellula T è stimolata attaccare gli invasori cellulari, secerne le proteine chiamate citochine, che mobilizzano altre celle immuni al sito di invasione e stimolano le celle moltiplicare e distruggere gli invasori. La misura di queste citochine può quindi indicare il livello di attivazione di una cellula T.

Il gruppo poi ha creato un sistema efficiente e automatizzato misurare i livelli di citochina facendo uso del loro del chip carico di Cancro del microwell del petto. Gli esperimenti con questo sistema sono stati eseguiti facendo uso delle droghe della proteina del anti-controllo; i risultati hanno indicato che sopra incubazione delle celle di cancro al seno con le cellule T, la produzione di citochina è stata aumentata mediante l'uso delle droghe, dimostranti la loro efficacia nell'attivazione delle cellule T.

Un altro modo che il gruppo ha usato il loro chip del cancro al seno era di valutare l'effetto delle cellule di cancro al seno sulle cellule T stimolate. Le cellule T fluorescente sono state contrassegnate e si aggiunte alle celle di cancro al seno nei microwells; la trasparenza del chip ha permesso l'osservazione diretta della loro interazione cellulare facendo uso di microscopia fluorescente. Queste celle di cancro al seno causano normalmente la rottura delle cellule T, ma gli esperimenti eseguiti con le droghe dell'inibitore del controllo hanno indicato che le droghe hanno aumentato l'attuabilità a cellula T nelle culture, dimostranti visivamente come possono ricambiare gli effetti della rottura a cellula T da interazione delle cellule del tumore.

Il chip del cancro al seno egualmente è stato usato per l'osservazione diretta di come le cellule T si sono infiltrate nelle sfere cellulari del cancro al seno; questo tipo di infiltrazione è una misura dell'attività antitumorale e dell'attuabilità di una cellula T. Dopo il contrassegno dell'ogni gruppo di celle con le tinture separate e la mescolanza loro nei microwells del chip, l'infiltrazione a cellula T ha potuto direttamente essere visualizzata facendo uso di microscopia di fluorescenza di alta risoluzione. Gli esperimenti eseguiti con le droghe dell'inibitore del controllo hanno indicato che c'erano numeri aumentati delle cellule T e dell'infiltrazione più profonda nelle celle di cancro al seno in presenza delle droghe.

Riassumendo, i ricercatori di TIBI potevano progettare i metodi robusti ed efficienti per la caratterizzazione dell'interazione fra il tumore e le celle immuni ed affinchè i modi in grande quantità e clinico-pertinenti della rapida, schermino le droghe immunotherapeutic contro le celle del tumore. Il chip del microwell ed il suo apparato relativo possono anche essere utilizzati per comprendere altri tipi di celle del tumore e di diverse celle pazienti per l'ottimizzazione della risposta paziente e per la schermatura e sviluppare delle droghe anticancro supplementari.

“Portare i modi ottimizzare le decisioni cliniche e la medicina personale per i pazienti è uno scopo superiore al nostro istituto,„ ha detto Ali Khademhosseini, Ph.D., Direttore e CEO dell'istituto di Terasaki. “Questo lavoro è un punto significativo verso il raggiungimento del quello scopo nel regno di immunoterapia del cancro.„

Source:
Journal reference:

Jiang, X., et al. (2021) Cancer‐on‐a‐Chip for Modeling Immune Checkpoint Inhibitor and Tumor Interactions. Small. doi.org/10.1002/smll.202004282.