Synthetisch tumorweefsel helpt model kankerbiologie


Synthetisch tumorweefsel helpt model kankerbiologie

De cellen van ons lichaam leven in squishy, ​​natte habitats met vormen en structuren die moeilijk in het lab kunnen repliceren. Nu laat een nieuwe studie zien hoe biologen met behulp van hydrogelen snel nagenoeg echte weefselmicroenvironments kunnen maken om te bestuderen hoe tumoren groeien en gedragen.

Het nieuwe materiaal laat biologen toe om te observeren hoe tumorcellen groeien en gedragen in een 3D micro-omgeving die bijna als echt weefsel is.

De ontwikkeling is een belangrijke stap in de richting van een beter begrip van wat er gebeurt in ziektes zoals kanker, waar het steeds duidelijker wordt dat de micro-omgeving van cellen hun identiteit, lot en functie kan beïnvloeden.

Wetenschappers en ingenieurs van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign beschrijven het nieuwe materiaal en hoe ze het testen als een model om tumorbiologie in het tijdschrift te bestuderen Geavanceerde materialen .

Het team is van mening dat de synthetische, 3D micro-omgeving die ergens tussen de plastic laboratoriumplaat en de diermodellen bestaat, zijn ontwikkeld door muizen met menselijke tumorcellen te injecteren.

Voor hun studie hebben de onderzoekers gemengde borstkankercellen en macrofagen gemengd en bekeken hoe ze zich heel anders in de hydrogel hebben gedragen in vergelijking met de huidige onderzoeksstandaard: de platte, harde plastic plaat.

Macrofagen zijn cellen van het immuunsysteem die normaal gesproken ongewenste materialen zoeken en vernietigen, zoals celresten en bacteriën. Onderzoek naar celsignaal suggereert dat ze betrokken kunnen zijn bij de verspreiding van borstkanker.

Werkwijze produceert snel de gewenste weefselarchitectuur

Corresponderende auteur Kristopher Kilian, een materiaalwetenschappen en ingenieursprofessor, zegt:

"Dit is echt de eerste keer dat aangetoond is dat u een snelle methodologie als dit kan gebruiken om kankercellen en macrofagen ruimtelijk te definiëren. Dat is belangrijk, want zodra u die architectuur hebt, kunt u fundamentele biologische vragen stellen."

De vragen die hij opmerkt, kunnen variëren van basisgenoten, zoals hoe de macrofagen naar de borstcellen signaleren, naar meer geavanceerde, zoals kunnen we drugs gebruiken om die signalering te verstoren?

De methode kan in ongeveer 15 minuten een synthetische omgeving "met een eenvoudig concentrisch stromingsapparaat in een enkele stap" creëren. Het milieu naboopt nauwkeurig de maten en vormen van de micro-omgeving in het weefsel dat wordt onderzocht en biedt een 'assortiment geometrische architecturen', let op de auteurs.

Het team is van mening dat het gereedschap niet alleen de wetenschappers zal helpen beter onderzoek te verrichten, maar het zal ook bijdragen aan drugsmakers die drugs efficiënter maken en testen.

Het materiaal is beter dan degenen die drugsontwikkelaars momenteel gebruiken om te testen hoe hun producten cellen beïnvloeden. Zo kunnen ze de 3D-aard van kleine netwerken van bloedvaten die de drugs in weefsel dragen, niet nauwkeurig repliceren. Het nieuwe materiaal van het team kan netwerkvormen maken die variëren van rechte tot slangachtig, afhankelijk van het opgegeven weefsel.

"De micro-omgeving heeft eigenlijk een significant effect op hoe de cellen reageren op een geneesmiddel," merkt de eerste auteur en afstudeerstudent Joshua Grolman op. "Deze bedrijven zouden het volgende grote drug kunnen hebben, maar ze weten het misschien niet."

Het team voorziet ook in het nieuwe gereedschap als een snelle manier om de beste behandeling voor de patiënt aan te passen. Prof. Kilian beschrijft een potentiële toekomst scenario:

Een patiënt gaat binnen en ontdekt dat ze met een soort vaste tumor zijn gediagnosticeerd. U neemt een biopsie van die cellen, u zet het in dit apparaat, groeit ze en ziet hoe ze reageren op verschillende behandelingen. '

Eerder dit jaar, Medical-Diag.com Leerde hoe biologisch afbreekbare kunstmatige bloedvaten goed presteerden in een studie waar ze in ratten werden geïmplanteerd. De kunstmatige bloedvaten werden gemaakt van een nieuw biomateriaal dat veel meer verenigbaar is met lichaamsweefsel. Naarmate de bloedvaten met levende cellen worden bevolkt, wordt het biomateriaal opgelost, en nieuw, levend weefsel neemt over.

The Hard Lives of Britain's Synthetic Marijuana Addicts (Video Medische En Professionele 2022).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte