Istraživači su razvili 3D bioštampač za istraživanje raka koji se može saviti u ručni paket, transportovati i lako ponovo sastaviti za štampanje unutar ormarića za biološku bezbednost. Tehnologija može da izvede brzu i ponovljivu proizvodnju složenih tumoroida — 3D ćelijskih kultura koje liče na tumorska tkiva — da bi se testirali potencijalni imunoterapijski tretmani.
BioArm je jeftin bioštampač zasnovan na ekstruziji koji može da parira postojećim bioštampačima otvorenog koda koji koštaju manje od 1.000 funti. Mali i lagan (oko 5 kg), BioArm je zasnovan na posebno napravljenoj glavi za štampanje i robotskoj ruci koja se može hakovati. Ima prosečno vreme štampanja od približno 90 sekundi po tumoroidu. Tokom kretanja robotske ruke, bio-mastilo — u ovom slučaju hidrogel napunjen ćelijama koji sadrži uzorke koji simuliraju tumore miševa — ekstrudira se iz glave štampača da bi se formirale željene 3D meke materijalne konstrukcije na petrijevoj posudi.
Međudisciplinarni istraživački tim sa Univerziteta u Kembridžu i Kraljevskog koledža u Londonu1 proučavao je interakciju između imunih ćelija i rekonstruisanih tumoroida sa fibroblastima povezanim sa rakom (CAF), a zatim je simulirao tretmane imunoterapije. Detalji o njihovom pristupu objavljeni su u časopisu Biofabrication.
Imunoterapija je oblik lečenja raka koji koristi imuni sistem tela za identifikaciju i borbu protiv ćelija raka. Kada je u pitanju in vitro modeliranje raka za terapijsko testiranje, ulažu se sve veći napori da se oponaša mikrookruženje tumora, koje takođe uključuje osnovne stromalne komponente – važan deo imunološkog odgovora tela.
Dok se životinjski modeli često koriste za procenu novih metoda lečenja u istraživanju raka, modeliranje tumora in vitro može pomoći u smanjenju upotrebe životinjskih modela u budućnosti. Zbog svoje preciznosti i ponovljivosti, 3D bioštampanje se već pokazalo kao vredan alat za pomoć u konstruisanju in vitro modela raka ove prirode, ali većinu postojećih bioštampača je teško pomerati ili ponovo sastavljati.
Prema istraživačima, BioArm je, u poređenju, dizajniran da bude prenosiv za jednostavnu upotrebu za skladištenje i transport, i može se sastaviti i rastaviti u roku od 15 minuta. Zasluge: Univerzitet u Kembridžu
Da bi procenili da li bi BioArm-ovi 3D štampani tumori u pregradama mogli da se primene za testiranje potencijalnih terapija kao deo cevovoda za otkrivanje lekova, istraživači su koristili snimanje živih ćelija i analizu slike za proučavanje migracije imunih ćelija. Ovo je sprovedeno u 3D kolagenskim gelovima u prisustvu tumora. Slike visoke rezolucije uspešno su uhvatile imune ćelije koje su se infiltrirale u 3D štampane tumore, pri čemu su se imune ćelije stimulisane imunoterapijom kretale primetno brže.
„BioArm, sa svojom prenosivošću i lakoćom korišćenja, ima potencijal da učini 3D bioštampanje dostupnim široj istraživačkoj zajednici“, rekao je koautor dr Iaki Sheng, dr. student grupe za istraživanje biointerfejsa na Kembridžu. „Ovaj bioštampač je probio novu osnovu; može se lako prilagoditi različitim radnim okruženjima, uz očuvanje relativno visoke preciznosti. Njegovu prilagodljivost, fleksibilnost prilagođavanja i biološku relevantnost još uvek nisu pokazali postojeći jeftini bioštampači otvorenog koda.“
Corrado Mazzaglia, prvi autor rada i istraživač-saradnik u Biointerface istraživačkoj grupi, dodao je: „Bioštampani modeli raka oponašaju 3D heterogenost stvarnih tumora. BioArm ima potencijal da skrinira širok spektar terapija tumora i može igrati ključnu ulogu u budući razvoj pristupa testiranju lekova protiv raka“.
