Noi metode de cercetare a unor tratamente pentru cancerul pancreatic, folosind replici crescute în laborator

Noi metode de cercetare a unor tratamente pentru cancerul pancreatic, folosind replici crescute în laborator
octombrie 03 14:34 2021 Timp citire articol: 4 minut(e)

Inginerii de la MIT, în colaborare cu oamenii de știință de la institutul pentru cercetarea cancerului din Manchester, au dezvoltat un nou mod de a crește replici minuscule ale pancreasului, folosind fie celule pancreatice sănătoase, fie canceroase.

Studiul acestor organoizi ar putea ajuta cercetătorii  să dezvolte și să testeze potențiale medicamente pentru cancerul pancreatic, care este în prezent unul dintre cele mai dificile tipuri de cancer de tratat și are o rată de mortalitate foarte ridicată.

Folosind un gel specializat, care imită mediul extracelular din jurul pancreasului, cercetătorii au reușit să crească organoizi pancreatici, care le vor permite să studieze interacțiunile importante dintre tumorile pancreatice și mediul lor.

Spre deosebire de unele dintre gelurile folosite până acum pentru a crește țesuturi, noul gel al cercetătorilor de la MIT este complet sintetic, ușor de asamblat și poate fi produs cu o compoziție consistentă de fiecare dată.

Cercetătorii au arătat, de asemenea, că noul gel poate fi folosit pentru a crește alte tipuri de țesut, inclusiv țesut intestinal și endometrial.

„În mod tradițional, laboratoarele au folosit geluri obținute din țesut derivat disponibil în comerț pentru a crește organoizi. Întrucât cel mai utilizat gel comercial este un amestec complex de proteine, proteoglicani și factori de creștere derivați dintr-o tumoare crescută la șoareci, acesta variază de la lot la lot și are și componente nedorite prezente. De asemenea, gelurile existente nu permit întotdeauna creșterea mai multor tipuri de celule“, spune Linda Griffith, profesor de bioinginerie la institutul de tehnologie din Massachusetts.

În urmă cu aproximativ 10 ani, laboratorul lui Griffith a început să lucreze la proiectarea unui gel sintetic care să fie utilizat la creșterea celulelor epiteliale, care alcătuiesc membrana care căptușește majoritatea organelor împreună cu alte celule.

Gelul pe care l-au dezvoltat se bazează pe polietilenglicol (PEG), un polimer care este adesea folosit pentru aplicații medicale, deoarece nu interacționează cu celulele vii. Prin studierea proprietăților biochimice și biofizice ale matricei extracelulare, care înconjoară organele din organism, cercetătorii au reușit să identifice caracteristicile pe care le-ar putea încorpora în gelul PEG, pentru a ajuta celulele să crească în el. O caracteristică cheie o reprezintă prezența moleculelor numite liganzi peptidici, care interacționează cu proteinele de suprafață celulară numite integrine, niște glicoproteine transmembranare de adeziune. Legătura dintre liganzi și integrine permite celulelor să adere la gel și să formeze organoizi.

Cercetătorii au descoperit că încorporarea peptidelor sintetice mici derivate din fibronectină și colagen în gel le-a permis să crească o varietate de țesuturi epiteliale, inclusiv țesut intestinal. Ei au arătat că celulele stromale de susținere, împreună cu celulele imune, pot prospera și în acest mediu.

În noul studiu, echipa de cercetători a vrut să vadă dacă gelul ar putea fi folosit și pentru a susține creșterea organoizilor pancreatici și a tumorilor pancreatice. În mod tradițional, cercetătorii au întâmpinat dificultăți până acum în creșterea în laborator a țesutului pancreatic, într-un mod care reproduce atât celulele canceroase, cât și mediul de susținere, deoarece odată ce celulele tumorale pancreatice sunt îndepărtate din organism, își pierd trăsăturile canceroase distincte.

Laboratorul lui Griffith a dezvoltat un protocol pentru a produce noul gel, iar apoi a făcut echipă cu un laborator care studiază biologia cancerului pancreatic la același institut pentru a-l testa. Echipa a reușit să producă gelul și să-l folosească pentru a crește organoizi pancreatici, folosind celule pancreatice sănătoase sau canceroase, derivate de la șoareci.

Folosind acest gel laboratorul a reușit să compare organoizii pancreatici cu țesuturile pe care le-au studiat la șoarecii vii și au descoperit că organoizii tumorali exprimă multe dintre aceleași integrine observate în tumorile pancreatice. În plus, alte tipuri de celule care înconjoară în mod normal tumorile, inclusiv macrofagele (un tip de celule imune) și fibroblastele (un tip de celule de susținere), au fost, de asemenea, capabile să crească în micromediul astfel creat.

Cercetătorii au arătat, de asemenea, că pot folosi gelul pentru a crește organoizi din celulele canceroase pancreatice de la pacienți. Ei cred că acest lucru ar putea fi util pentru studierea cancerelor pulmonare, colorectale, și altor tipuri de cancer. Astfel de sisteme ar putea fi utilizate pentru a analiza modul în care potențialele medicamente împotriva cancerului afectează tumorile și micromediul lor.

Echipa de cercetători intenționează, de asemenea, să utilizeze gelul pentru a crește și a studia țesutul de la pacienții cu endometrioză, o afecțiune care determină țesutul care căptușește uterul să crească în afara uterului. Acest lucru poate duce la durere și, uneori, infertilitate.

Unul dintre avantajele noului gel îl reprezintă și faptul că este complet sintetic și poate fi produs cu ușurință în laborator prin amestecarea precursorilor specifici, inclusiv PEG și a unor polipeptide. Cercetătorii au depus un brevet privind tehnologia și sunt în proces de licențiere către o companie care ar putea produce gelul la scară comercială.

  Citește mai multe despre:
  Categorii:
scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu