Российские ученые разработали технологию создания реалистичных моделей раковых опухолей с помощью 3D-принтера. Эти тканеинженерные конструкции предназначены для испытания лекарств и новых методов терапии онкообразований. В отличие от однослойных клеточных моделей, которые используются в настоящее время, новая методика позволяет воссоздать структуру реальной опухолевой ткани, что помогает понять, как потенциальное лекарство проникает вглубь патологического образования. Эксперты считают технологию перспективной, однако для достижения прорывных результатов необходимо дальнейшее усложнение модели. Об этом сообщают Известия.
Специалисты НИТУ МИСИС, используя 3D-биопечать, разработали эквиваленты раковых опухолей для детального исследования механизмов их появления и создания более эффективных методик лечения. В настоящее время лабораторные эксперименты проводятся на моделях, состоящих из монослоя клеток, которые не могут точно воспроизвести строение трехмерной опухоли. Предложенная методика позволяет проследить эффективность проникновения препарата вглубь новообразования.
Заведующая научно-образовательной лабораторией тканевой инженерии и регенеративной медицины университета Елизавета Кудан отметила, что трехмерные эквиваленты опухолевой ткани пока не используются фармацевтическими компаниями, но их создание и внедрение в процесс разработки новых препаратов — это только вопрос времени. 3D-модели для тестирования лекарств позволяют более детально имитировать биологию человека, сокращая потребность в испытаниях на животных и ускоряя разработку лекарств.
Для создания модели на 3D-биопринтере ученые использовали клетки рака поджелудочной железы и фибробласты — клетки кожи, которые стали основным компонентом микроокружения злокачественного новообразования. Полученные образцы оставались жизнеспособными в течение трех-четырех недель.
Специалисты также исследовали влияние строения конечных тканеинженерных структур на их свойства. Модели были напечатаны с использованием тканевых сфероидов, что позволило достичь большей плотности клеток и сократить время на «дозревание» конструкций. Инженер научного проекта Максим Луговой отметил, что они первыми проанализировали влияние дизайна и взаимного расположения клеточных компонентов на архитектуру моделей после их созревания.
В будущем ученые планируют усложнить модель, добавив сосудистые системы и иммунные клетки. По мнению экспертов, технология выглядит интересной, однако её сложно внедрить в рутинную практику создания новых препаратов. Несмотря на это, дальнейшее развитие моделей позволит ускорить доклинические исследования и уменьшить необходимость в исследованиях на животных.
