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特拉维夫研究人员用3D印刷制造脑癌突破

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的研究人员特拉维夫大学美国科技公司(TAU)利用患者细胞3D打印出了首例胶质母细胞瘤,这可能使改进脑癌治疗的新方法成为可能。

TAU团队通过3D生物打印癌症组织和影响其发展的周围组织,创造了他们声称的“世界上第一个”完整功能的胶质母细胞瘤3D模型。个性化的模型使研究人员能够在精确模拟单个患者的肿瘤和大脑的环境中测试新药的功效,并有可能显著加快脑癌新药的开发。

“我们的创新使我们无法进入3D肿瘤,更好地模仿临床情景,实现最佳调查,”Tau癌症研究倡议的莫里斯卡纳3D-Bioplinting董事Ronit Satchi-Fainaro教授说,以及该研究的主要研究员。“像所有组织一样的癌症在培养皿或试管中表现得比在人体内部比它在人体内部相比。

“大约90%的实验性药物在临床试验中失败,因为在实验室取得的成功不能在患者身上复制。”

战斗脑癌

臭名昭着的致命,胶质母细胞瘤高度侵略性,占大多数脑肿瘤的危害。肿瘤既快和不可预测地蔓延,使其挑战治疗手术,放射治疗和化疗等现有方法。因此,患有胶质母细胞瘤的患者的平均预期寿命仅为14-15个月。

虽然新药物可能会带来更好的患者治疗效果,但实验室中现有的药物开发方法是耗时的,而且不能显示治疗方法如何在单个患者的身体中发挥作用。TAU研究团队正试图通过他们新的3D打印胶质母细胞瘤模型来解决这个问题,该模型模拟了活的恶性癌症。

Satchi-Fainaro说:“如果我们从病人的肿瘤和周围组织中提取样本,我们可以从这个样本中3D生物打印出100个微小的肿瘤,并测试多种不同组合的不同药物,以发现针对这种特定肿瘤的最佳治疗方法。”“另一种方法是,我们可以在3D生物打印肿瘤上测试多种化合物,并决定哪种化合物最有希望作为潜在药物进行进一步开发和投资。”

根据Satchi-Fainaro的说法,鉴定癌细胞中蛋白质和基因的能力可以作为毒品新的毒品是她团队突破的最令人兴奋的方面。在测试期间,研究人员使用该技术靶向他们先前鉴定的特定蛋白质机制,使免疫系统能够帮助胶质母细胞瘤扩散,而不是攻击癌细胞。通过这一点,他们能够延缓胶质母细胞瘤的生长并阻止其前进。

左起为伊莱姆·耶尼、莱娜·纽菲尔德、萨奇-法纳罗教授。特拉维夫大学。
左起为伊莱姆·耶尼、莱娜·纽菲尔德、萨奇-法纳罗教授。特拉维夫大学。

3D生物印刷胶质母细胞瘤

研究人员的3D打印肿瘤模型由一种类似于大脑的凝胶组成,包括一个复杂的血管状管道系统,血细胞和药物可以通过该系统流动。因此,该模型可以模拟真实的肿瘤如何发展以及对治疗的反应。

TAU团队使用患者的胶质母细胞瘤生物样本,直接在手术室中采集,在3D模型中对癌细胞进行基因测序。这使得他们能够复制每个肿瘤的特定生长速率和行为,从而更好地预测治疗效果、药物靶点的发现和新药的开发。

Satchi-Fainaro说:“在我们从病人身上打印肿瘤的过程中,我们去手术室,从肿瘤中提取组织,然后根据病人的核磁共振成像打印出来。”“然后,我们有大约两周的时间来测试所有不同的疗法,评估它们对特定肿瘤的疗效,然后得出哪种疗法最适合的答案。”

在未来,Satchi-Fainaro希望她的团队的新型3D打印肿瘤模型能够以比目前更快的速度开发新药,同时为脑癌患者提供真正的个性化药物和治疗。

有关该研究的更多信息,可以在标题为:“微能灌注3D生物印刷胶质母细胞瘤模型用于肿瘤微观环境的体内模拟”该研究发表在《科学进展》杂志上。该研究由L. Neufeld、E. Yeini、N. Reisman、Y. Shtilerman、D. Ben-Shushan、S. Pozzi、A. Madi、G. Tiram、A. Eldar-Boock、S. Ferber、R. Grossman、Z. Ram和R. Satchi-Fainaro共同撰写。

3D癌症治疗中的印染进展

根据这一点美国癌症协会,癌症死亡是到2040年将达到1600万这个数字让人对目前的治疗方法的功效提出了质疑。研究人员和科学家越来越多地关注3D生物打印如何帮助癌症患者诊断和药物开发,这一领域已经取得了一些突破。

去年8月,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)研究人员的总和3D生物打印与计算流模拟为了更好地了解癌症肿瘤的形成,不久之后,来自华盛顿州立大学最发达大豆浸泡3D打印类骨支架这可能会对癌细胞进行抗争。

在其他地方,来自韩国的一支球队峨山医疗中心有3 d印刷帮助乳房组织保留的外科指导在癌症手术期间3D系统CollPlant最近宣布合作发展3D生物打印软组织结构用于乳腺癌幸存者的乳房重建治疗。

最近,美国加州理工学院旧金山加州大学开启了一种使用3D打印的靶向癌症治疗的新方法。他们开发了dna加载的3D打印结构,名为“ChemoFilters”它能够将化疗药物导向受影响的器官,而远离健康组织。

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特色图片显示左边的研究团队:艾拉·伊埃蒂,莉娜尼菲尔德和三赛马诺教授。特拉维夫大学。

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