Tim istraživača sa Univerziteta nauke i tehnologije Henan uveo je novu metodu za poboljšanje testiranja lekova za rak jednjaka (EC) koristeći naprednu trodimenzionalnu (3D) tehnologiju ćelijske kulture. Autori su kreirali model sferoida tumora na čipu koristeći inverzne opal hidrogelske skele da bolje oponašaju in vivo okruženje tumora. Ova inovativna platforma omogućava tačniju procenu hemoterapeutskih agenasa simulacijom fizioloških stanja sa kojima se ćelije raka susreću u telu.
Rak jednjaka je jedan od najčešćih karcinoma, koji uzrokuje 450.000 smrtnih slučajeva širom sveta svake godine. Trenutno je operacija glavna metoda za lečenje lokalnih tumora. Istovremeno, za pacijente u uznapredovalom stadijumu sa sveukupno lošim stanjem koji su izgubili mogućnost operacije, hemoterapija je glavna opcija lečenja.
Međutim, razvoj hemoterapijskih lekova za rak jednjaka je još uvek u ranoj fazi. Konvencionalni razvoj lekova obično koristi dvodimenzionalne jednoslojne ćelije za in vitro eksperimente, koje se značajno razlikuju od ćelija u njihovom prirodnom stanju u smislu morfologije i funkcije.
Trenutna generacija lekova za hemoterapiju pokazuje značajne razlike i niske stope odgovora koje se ne mogu zanemariti zbog ograničenja platformi za razvoj lekova. Stoga je razvoj platforme na nivou ćelije sposobne da simulira zdrava i bolesna fiziološka stanja u telu ključan za kreiranje lekova za hemoterapiju.
Istraživači su koristili metodu mikrofluidnog losiona da bi stvorili anti-opal hidrogel skelu pogodnu za formiranje tumorskih sfera izvedenih iz EC. Zatim su dizajnirali višekanalni mikrofluidni čip koji sadrži PEGDA hidrogel skelu. Integracija skele unutar mikrofluidnog čipa pokazala je njegov potencijal za aplikacije velike propusnosti. Čip omogućava upoređivanje efekata različitih lekova za hemoterapiju na morfološke promene 3D ćelijskih sfera i faktora povezanih sa intracelularnim rakom. Ovaj pristup je doveo do realizacije sistema za skrining hemoterapeutskih lekova koji može stimulisati 3D ćelije sa malim dozama leka.
Poslednjih godina se povećava broj materijala za skele koji se koriste za 3D ćelijsku kulturu, uključujući sintetičke polimerne materijale i različite prirodne biomaterijale. Ovi materijali pokazuju bolju biokompatibilnost i prilagodljivost i naširoko se koriste u skriningu lekova. Međutim, stabilnost i biorazgradivost tokom dugotrajnog uzgoja još uvek treba da se optimizuju.
Ova studija predstavlja mikrofluidni čip za skrining lekova za hemoterapiju za rak jednjaka. U praktičnoj upotrebi, može da obezbedi da se četiri leka pregledaju istovremeno u 3D režimu na mikroskali. Ove jedinstvene karakteristike ističu potencijal sferoida tumora jednjaka kao napredne platforme za skrining lekova, koji imaju važnu primenu u oblasti razvoja lekova za hemoterapiju. Tim se nada da će dodatno poboljšati dizajn i performanse čipa, omogućavajući njegovu primenu u skriningu lekova za širi spektar bolesti i podstičući bližu integraciju sa personalizovanom medicinom.
Istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Budućnost materijala.
