O echipă de cercetători sud-coreeni a creat o platformă de testare microscopică, capabilă să simuleze microambientul cancerului şi să permită identificarea biomarkerilor care indică un răspuns scăzut la tratament. Tehnologia de ultimă generaţie ar putea transforma modul în care este testat răspunsul la terapiile oncologice. Platforma imită cu precizie interacţiunile dintre celulele canceroase şi cele vasculare, într-un mediu care reproduce fidel condiţiile organismului uman. Această inovaţie este considerată un progres semnificativ în direcţia dezvoltării terapiilor oncologice personalizate.
Celulele canceroase au un consum crescut de oxigen şi nutrienţi pentru a se putea înmulţi rapid. Întrucât nu îşi pot produce singure resursele necesare, celulele tumorale determină celulele vasculare din apropiere să le alimenteze corespunzător. Înţelegerea acestor interacţiuni este esenţială pentru descifrarea mecanismelor de metastazare, apariţia rezistenţei la tratament şi elaborarea unor strategii terapeutice eficiente.
Pe 14 aprilie, cercetătorii de la Department of Biomedical Engineering at UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology) au prezentat cipul ODSEI (spheroid-endothelium interaction), un dispozitiv conceput pentru analiza în timp real, la scară largă, a interacţiunilor dintre agregate celulare tumorale 3D şi celulele endoteliale.
Dispozitivul biomedical în miniatură - laborator pe cip - ODSEI permite creşterea şi analizarea simultană a peste 1.000 de structuri 3D tumorale împreună cu celulele endoteliale.
Spre deosebire de sistemele convenţionale închise, acest dispozitiv are o arhitectură deschisă, care permite prelevarea selectivă a unor structuri individuale în vederea analizelor genetice.
Astfel, cercetătorii pot urmări în detaliu modul în care celulele canceroase dezvoltă rezistenţă în urma comunicării cu reţeaua vasculară.
Folosind această platformă, echipa a investigat rezistenţa la tamoxifen - un tratament standard pentru cancerul de sân.
Analizând expresia genică prin secvenţiere la nivel unicelular şi analize proteice, cercetătorii au identificat doi biomarkeri-cheie: IL-8 şi TIMP-1, implicaţi în facilitarea livrării de medicamente prin vasele de sânge, demonstrând că aceşti mediatori activează semnale de supravieţuire în celulele tumorale, blocând eficacitatea tratamentului şi contribuind la apariţia rezistenţei la tratament.
Autorii studiului au explicat că dispozitivul este construit cu o membrană poroasă specială, cu două straturi, care menţine structura deschisă a platformei şi recreează un mediu similar corpului uman. Deşi celulele canceroase şi cele vasculare nu sunt în contact direct, moleculele semnal pot circula liber între ele, permiţând interacţiuni dinamice. Mai mult, fiecare structură tumorală este cultivată separat, permiţând observarea şi testarea izolată a fiecăreia, fără efecte de interacţiune între ele.
Cercetătorii anticipează că această tehnologie ar putea deveni o platformă valoroasă pentru studierea rezistenţei la tratament în condiţii similare microambientului tumoral uman şi va contribui esenţial la dezvoltarea de terapii personalizate.
Studiul a fost publicat în revista Advanced Science şi a fost selectat ca articol de copertă.
