Хирурги получают еще один инструмент в лечении рака.
Глиобластома, редкий, но смертельный рак мозга, очень крепкая. Хирурги удаляют опухоли, но рак яростно возвращается и химиотерапия, как и лучевая терапия имеют ограниченные эффекты. Около половины больных умирают в течение 18 месяцев.
Но теперь ученые Технологического института Вирджинии разработали новую трехмерную тканеинженерную модель микроокружения опухоли глиобластомы, которую можно использовать, чтобы узнать, почему опухоли возвращаются и какие методы лечения будут наиболее эффективными для их искоренения — вплоть до уровня конкретного пациента. Модель и ее развитие описаны в статье, опубликованной 29 июля в npj Precision Oncology.
Наша цель, в конечном счете, состоит в том, чтобы разработать подход к персонализированной медицине, при котором мы можем взять опухоль пациента, построить модель этой опухоли в чашке, протестировать на ней лекарства и сообщить врачу, какая терапия лучше всего подойдет для ее лечениясказала Дженнифер Мансон, доцент Института биомедицинских исследований Фралина в VTC и соответствующий автор статьи.
Модель является важным шагом для выявления новых маркеров и методов лечения рака. Исследования с использованием новой модели уже определили новую меру для понимания опухоли пациента, включая способность раковых клеток обновляться и дифференцироваться, что является показателем того, как рак будет реагировать на медикаментозное лечение. По данным Национального института рака, около 15 000 человек в год диагностируют глиобластому.
Мансон, инженер тканей, которая также является адъюнкт-профессором кафедры биомедицинской инженерии и механики Технологического института Вирджинии и одним из содиректоров Альянса исследований рака Технологического института Вирджинии, начала разработку моделей в 2014 году. Хотя существуют и другие инженерные модели, эта модель учитывает типы клеток, отличные от опухолевых, а также пространство для роста и распространения опухоли и другие аспекты фактического микроокружения опухоли.
Модели Мансона, которые обычно имеют размер ластика для карандашей, более точно воссоздают эту среду для изучения, включая клетки, уникальные для центральной нервной системы, такие как астроциты и микроглия, и в соотношениях, основанных на тех, которые обнаруживаются у пациентов.
Модель также учитывает движение жидкости между клетками и вокруг них в тканях, известное как поток интерстициальной жидкости, которое, как известно, увеличивает опухоль и ускоряет распространение рака. Поток жидкости в модели также позволяет легко тестировать лекарственную терапию.
Микроокружение имеет решающее значение для понимания того, почему глиобластому так трудно лечить. Хотя опухоль можно удалить, опухолевые клетки имеют тенденцию вторгаться в окружающие ткани, где они становятся более вредными или устойчивыми к терапии, позволяя раку вернуться.
Мы хотели максимально точно имитировать эту среду, потому что это то, что вы позже будете лечить лекарствами или проводить какое-либо последующее лечениесказал Мансон.
Мансон и ее команда использовали модели для проверки воздействия различных методов лечения, анализируя, как раковые клетки внедряются в ткани, как они размножаются, их способность обновляться и сколько клеток умирает. Они обнаружили, что результаты сильно различаются, что подчеркивает важность индивидуального медицинского подхода к глиобластоме и ценность возможности воссоздания микроокружения опухоли у отдельного пациента.
Модель может помочь нам ответить на такие вопросы, как, можем ли мы предсказать терапевтический ответ? Можем ли мы увидеть, как эти различные типы клеток влияют на поведение опухолевых клеток, или мы можем просто лучше понять эту микросреду, которая позволяет врачам более эффективно лечить пациентов, у которых обычно мало шансов на выживание?сказал Мансон.
