В НИТУ МИСИС напечатали модель раковой опухоли на 3D-биопринтере

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» создали модели-эквиваленты опухолевой ткани при помощи 3D-биопечати и определили влияние дизайна модели опухоли на формирование ткани. Разработка будет полезна при тестировании эффективности новых препаратов и терапевтических стратегий.

Чтобы детально исследовать механизм появления злокачественных новообразований и предлагать более эффективные методики лечения, ученые проводят исследования на моделях-эквивалентах. Обычно тестирование противоопухолевой активности in vitro проводится с использованием монослоя клеток. Подход обладает критическим недостатком: двухмерная структура не может воспроизвести архитектуру трехмерной опухоли, не способна продемонстрировать эффективность проникновения препарата вглубь новообразования.

НИТУ МИСИС использовали клетки рака поджелудочной железы и фибробласты как основной компонент микроокружения злокачественного новообразования. 3D-печатные образцы оставались жизнеспособными в течение трех-четырех недель, сообщает пресс-служба вуза.

«Трехмерные эквиваленты опухолевой ткани, которые могли бы моделировать ее структуру in vitro, пока не используются фармацевтическими компаниями, но создание и внедрение таких моделей в процесс разработки новых противоопухолевых препаратов является просто вопросом времени», — рассказала заведующая научно-образовательной лабораторией тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Елизавета Кудан.

Ученые выяснили, что свойства конечных тканеинженерных структур зависят от строения моделей. Форма влияет на микроокружение опухоли и прогрессирование рака. В большинстве аналогичных исследований злокачественные клетки помещают в центр, а остальные компоненты — на периферии. В результате образуется капсула, а не полная стромальная структура.

«Модели напечатаны с использованием тканевых сфероидов. Это более сложный подход, чем традиционная экструзионная биопечать, однако использование полноценных тканевых сфероидов в качестве миниатюрных строительных блоков позволяет достигать большей плотности клеток, сопоставимой с плотностью нативных тканей, и сокращать время на дозревание тканеинженерных конструктов. Мы первые, кто проанализировал влияние дизайна и взаимного расположения клеточных компонентов на архитектуру моделей после их созревания», — рассказал инженер научно-образовательной лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Максим Луговой.

Оптимизация результатов поможет создать более репрезентативные модели опухолей. Это пригодится в дальнейших исследованиях и скрининге противоопухолевой активности веществ. Ученые планируют усложнить модель, добавив сосудистые системы и иммунные клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomaterials Advances.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.