Chemoterapinių vaistų nuo krūties vėžio kūrimas yra brangus, lėtas ir dažnai neefektyvus, nes daugiau nei 95% patikrintų vaistų kandidatų nepavyksta atlikti pacientų bandymų. Suomijos Aalto universiteto mokslininkų sukurta nauja 3D ląstelių kultivavimo technika suteikia precedento neturintį vaizdą apie vėžinių ląstelių plitimą per audinius. Ši technika sudaro sąlygas geresniam chemoterapijos vaistų kandidatų atrankos veiksmingumui, o tai gali sudaryti galimybę daug anksčiau atrinkti negyvybingus vaistus.
Peržengiant įprastų 2D ląstelių kultūrų ribas, biomechaninės analizės technika leidžia krūties vėžio ląsteles auginti 3D ląstelių kultūros medžiagoje, kuri tiksliau imituoja žmogaus audinių struktūras, aiškina pagrindinis tyrėjas Juho Pokki.
„Vėžinės ląstelės iš tikrųjų jaučia audinį, kuriame jos yra, ir gali keisti savo elgesį, atsižvelgdamos į aplinką. Kai jos juda skirtingu greičiu, jos jaučia skirtingą įtampą. Stresas gali būti skirtumas tarp vėžio plitimo ar mechaniškai blokuojamo jo judėjimo. “, – sako Pokki.
Po chemoterapijos likutinės vėžio ląstelės gali likti audinyje ir pradėti judėti, todėl vėžys atsinaujins. Tyrimu siekiama kontroliuoti ekstraląstelinės matricos (ECM), kurią vėžinės ląstelės naudoja judėjimui, savybes, tiriant, kaip sustabdyti šias likusias vėžio ląsteles.
Viena šios naujos technikos versija neseniai buvo paskelbta žurnale Minkštoji medžiaga.
Krūties vėžio ląstelių „stūmimas, traukimas ir traukimas“.
Krūties vėžys yra labiausiai paplitęs moterų vėžys visame pasaulyje ir yra komandos tyrimų dėmesys. 2024 metais Jungtinėse Valstijose daugiau nei 300 000 žmonių gaus krūties vėžio diagnozę. Tuo tarpu nuo labiausiai paplitusių vėžio – krūties, prostatos ir žarnyno vėžio – Europos Sąjungoje kasmet miršta daugiau nei 300 tūkst.
Biomechanikos tyrėjas ir biomedicinos inžinierius, atvykęs į Aalto universitetą per Stanfordo universitetą ir ETH Ciurichą, Pokki kultivavimo technika leidžia tyrėjams atsižvelgti į ECM kintamumą tarp ląstelių kultūros mėginių arba tame pačiame mėginyje.
„Mūsų analizė leidžia atsižvelgti į audinių standumo svyravimus, ypač į susijusį „stangrumą“, ir kaip tai veikia vėžio ląstelių griebimąsi, stumdymąsi ir traukimą per kūną, net sekdamos viena kitos keliais, kur jų yra mažiau. pasipriešinimas“, – aiškina Pokki.
Mokslininkai jau kurį laiką suprato, kad kintamasis ECM standumas yra svarbus, kai kalbama apie vėžio plitimą. Tačiau jiems iki šiol trūko įrankių, leidžiančių tiksliai išmatuoti šio ląstelių judėjimo biomechaniką, o tai ribojo jų galimybes visapusiškai pasinaudoti gilesniu biomechaniniu ląstelių elgesio supratimu.
Biomechanika ir atsparumas vaistams
Naujovė yra ypač savalaikė, nes naujausi tyrimai rodo ne tik svarbų ryšį tarp ECM biomechaninių savybių ir vėžio ląstelių plitimo, bet ir ryšį tarp audinių standumo ir atsparumo vaistams.
„Žmogaus audinių biomechaninė prigimtis turi įtakos ne tik vėžio plitimui, bet ir jo reakcijai į vaistą. Iš esmės, priklausomai nuo mechaninės aplinkos, jis gali įsisavinti vaistą arba jį išspjauti”, – sako Pokki.
„Šis naujas požiūris gali radikaliai pagerinti chemoterapijos kandidatų vaistų patikrą. Tai svarbus žingsnis link greitesnio chemoterapinių vaistų atradimo vėžiu sergantiems pacientams.”
Pokki ir jo komanda jau 5 metus tyrinėjo šią ląstelių masto analizės techniką. Kitame tyrimo etape pagrindinis dėmesys skiriamas jų mikroskopijoje integruotų įrankių naudojimui, siekiant pagerinti chemoterapinių vaistų veiksmingumo tyrimus.