Израильские ученые распечатали на 3D-принтере активную раковую опухоль. ВИДЕО
19.08.2021 12:243D-биопечать моделей рака может быть эффективной в быстром, надежном и воспроизводимом прогнозировании его лечения.
Научное достижение исследователей из Тель-Авивского университета - им впервые удалось распечатать целиком на 3D-принтере активную и жизнеспособную опухоль глиобластомы.
Трехмерная биораспечатка опухоли включает сложную систему сосудовидных трубок, по которым могут двигаться клетки крови и лекарственные препараты, позволяя имитировать процессы в настоящей опухоли.
Исследование возглавила профессор Ронит Сатчи-Файнаро (медицинский факультет Тель-Авивского университета и школа неврологии, директор Исследовательского центра биологии рака, руководитель лаборатории исследований рака и наномедицины и Инициативы 3D-биопечати для исследования рака). Новая технология была разработана аспирантом Леной Нойфельд вместе с другими исследователями лаборатории проф. Сатчи-Файнаро: Эйламом Эйни, Ноа Райзман, Яэлью Штилерман, д-ром Диклой Бен-Шушан, Сабиной Поцци, д-ром Галией Тирам, д-ром Анат Эльдар-Бук и д-ром Ширан Фарбер.
3D-модели с биопечатью основаны на биопсиях пациентов, взятых непосредственно из операционных в отделении нейрохирургии Тель-Авивского медицинского центра "Сураски" (Ихилов). Результаты нового исследования опубликованы в важном научном журнале Science Advances.
«Глиобластома - это самый смертоносный рак центральной нервной системы, на который приходится большинство злокачественных новообразований головного мозга», - говорит проф. Сатчи-Файнаро. «В предыдущем исследовании мы определили белок под названием P-Selectin, вырабатываемый, когда раковые клетки глиобластомы сталкиваются с микроглией - клетками иммунной системы мозга. Мы обнаружили, что этот белок отвечает за сбой в микроглии, заставляя ее клетки поддерживать, а не уничтожать смертоносные раковые клетки, способствуя тем самым распространению рака. Тем не менее, мы идентифицировали белок в опухолях, удаленных во время операции, но не в клетках глиобластомы, выращенных на двухмерных пластиковых чашках Петри в нашей лаборатории. Дело в том, что раковые опухоли, как и другие ткани организма, по-разному ведут себя на пластиковой поверхности и в теле человека. Примерно 90% всех экспериментальных препаратов терпят неудачу на клинических стадиях. потому что успех, достигнутый в лаборатории, не повторяется на пациентах».
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством проф. Сатчи-Файнаро и аспирант Лена Нойфельд, получившая престижную "стипендию Дана Давида", создали биораспечатку первой трехмерной модели опухоли глиобластомы, которая включает трехмерную раковую ткань, окруженную взаимодействующей с ней внеклеточной средой и функциональными кровеносными сосудами.
«Дело не только в раковых клетках», - объясняет профессор Сатчи-Файнаро. "Это также клетки микросреды в головном мозге; астроциты, микроглия и кровеносные сосуды, связанные с системой микропотоков, доставляющей такие вещества, как клетки крови и лекарства, к аналогу опухоли. Каждая модель печатается в биореакторе, который мы спроектировали, используя гидрогель, воспроизведенный из внеклеточного материала реального пациента. Нужно помнить, что физические и механические свойства мозга отличаются от свойств других органов, таких как кожа, грудь, или кости. Ткань груди состоит в основном из жира, костная ткань - из кальция; каждая ткань имеет свои собственные свойства, которые влияют на поведение раковых клеток и их реакцию на лекарства. Выращивание всех типов рака на идентичных пластиковых поверхностях не является оптимальным моделированием клинических условий".
Успешно отпечатав 3D-опухоль, профессор Сачи-Файнаро и ее коллеги продемонстрировали, что в отличие от чашек Петри, 3D-биопечать моделей рака может быть эффективной в быстром, надежном и воспроизводимом прогнозировании подходящего лечения конкретного пациента.
«Мы доказали тремя разными способами, что наша 3D-модель лучше подходит для прогнозирования эффективности лечения, поиска объектов для терапии и разработки лекарств. Во-первых, мы протестировали в культурах глиобластомы в чашках Петри вещество, которое ингибирует недавно обнаруженный нами белок P-Selectin, и не обнаружили никакого лечебного эффекта. А вот на моделях животных и на моделях трехмерной биопечати, которые сверхэкспрессируют этот белок, мы добились задержки роста и распространения глиобластомы путем блокирования P-Selectin.
Этот эксперимент показал, как потенциально эффективные лекарства не доходят до клинических испытаний, потому что не проходят испытание на 2D-моделях, и почему лекарства, показавшие феноменальный успех в лаборатории, терпят неудачу в клинических испытаниях.
Кроме того, совместно с лабораторией доктора Асафа Мади с отделения патологии медицинского факультета Тель-Авивского университета мы провели генетическое секвенирование раковых клеток, выращенных в 3D-биопечати, и сравнили их с раковыми клетками, выращенными в чашке Петри и такими же клетками, взятыми у пациента. Оказалось, что опухоли, созданные на 3D-биопечати, гораздо больше похожи на "естественные" клетки глиобластомы, полученные от пациентов, а клетки, выращенные на двухмерном пластике, со временем меняются и теряют всякое сходство с раковыми клетками в образце опухоли головного мозга пациента.
Третье доказательство было получено путем измерения скорости роста опухоли. Глиобластома - агрессивное заболевание, отчасти потому, что оно непредсказуемо: когда раковые клетки из одного и того же источника вводятся разным животным, у некоторых из них рак не развивается вообще, а других поражает очень быстро. Мы, люди. тоже можем дожить до глубокой старости, даже не подозревая, что и у нас есть такие "спящие" опухоли. А вот на чашке в лаборатории все опухоли растут и распространяются с одинаковой скоростью. В нашей "распечатанной" опухоли скорости распространения раковых клеток аналогичны тому широкому спектру, который мы наблюдаем у пациентов или на животных».
По словам проф. Сатчи-Файнаро, такой новаторский подход позволит разрабатывать новые лекарства и находить новые клетки-мишени для этих лекарств гораздо быстрее, чем сегодня, а в будущем упростит персонализированное лечение рака.
«Если мы возьмем образец ткани пациента вместе с его внеклеточным материалом, мы сможем распечатать из этого образца 100 крошечных опухолей и протестировать множество различных препаратов в различных комбинациях, чтобы найти оптимальное лечение для этого конкретного пациента. С другой стороны, мы можем протестировать на 3D-биопринте разнообразные химические соединения и понять, какое из них наиболее перспективно для дальнейшей разработки потенциального лекарства.
Пожалуй, самым захватывающие возможности открываются теперь для поиска новых белков-мишеней и поддающихся лечению генов в раковых клетках - очень сложная задача, когда опухоль находится внутри мозга. Наша разработка открывает беспрецедентный доступ без ограничений по времени к трехмерным опухолям, лучше, чем сегодня, имитирующим клинический сценарий».
Исследование финансировалось Фондом Морриса Кана, Европейским исследовательским советом (ERC), Израильским фондом исследований рака (ICRF), Израильской онкологической ассоциацией и Израильским научным фондом (ISF), а также Check Point Software Technologies LTD.
Источник: MFA
Фото: Пресс-служба Тель-Авивского университета
Читайте также:

Израильские ученые разоблачили «двойных агентов» в иммунной системе, помогающих распространению рака
Исследователи Тель-Авивского университета...
Израильская оптическая технология ускорит диагноз меланомы
Оптический анализ в инфракрасном диапазоне позволяет выделять злокачественные новообразования на коже....
Значительный прорыв в лечении рака был сделан израильскими учеными
Исследователи Тель-Авивского университета: "Лечение на основе CRISPR уничтожает раковые клетки".
Израильские ученые: ожирение повышает риск заболевания колоректальным раком
Исследование проводили в течение 23 лет
В Израиле изобрели новый метод борьбы с раковыми клетками
Израильские ученые из Тель-Авивского университета представили инновационный способ лечения онкозаболеваний.Лента новостей:

ЦАХАЛ контролирует 40% города Газа
Бригадный генерал Эфи Дефрин заявил в пресс-релизе, что силы в Газе удерживают 40% города.
Оправданный по делу об убийстве Роман Задоров получит 17 млн компенсации
Задоров получит беспрецедентную компенсацию в размере 17 миллионов шекелей.
Израиль не верит в стремление ХАМАСа к миру
Заявление террористической группировки ХАМАС о готовности освободить заложников в обмен на прекращение военных действий в секторе...
Министр обороны Израиля – хуситам: «Мы завершим все десять казней»
Очевидно, Кац дал понять, что Израиль не остановится на частичной ликвидации политического и военного руководства...
КАН: Нетаниягу отклонил запрос Макрона на визит в Израиль
Израильский источник, цитируемый в сообщении, заявил: "Мы не позволим Макрону играть на обе стороны".

В Лондоне арестован таранивший евреек самокатчик
Чернокожий мужчина ездил по району на северо-востоке города и врезался на электросамокате в еврейских женщин....
Во Франции произошло ещё два нападения на евреев
В последнее время количество преступлений, совершенных на почве антисемитизма, во Франции растет день ото дня.
Бельгия признает палестинское государство и вводит санкции против Израиля
"мы решили голосовать на европейском уровне за меры по приостановке сотрудничества с Израилем"
«Флотилия Тунберг» вышла из Барселоны: цель – прорыв блокады Газы
В настоящее время в составе "флотилии" около 20 судов.
Elbit Systems стала самой дорогой компанией Израиля
Оборонный концерн Elbit Systems стал самой дорогой израильской компанией, зарегистрированной на Уолл-стрит....
В мае израильские стартапы привлекли 550 млн долл
Израильский технологический сектор продолжает демонстрировать устойчивость и привлекательность...
Брин покупает израильскую компанию Wiz за 32 млрд долл
Компания Alphabet, управляющая Google покупает израильский стартап Wiz, работающий в сфере кибербезопасности, за $32 млрд.
Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год
Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?
Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь...
Осторожно, «капча»!
Национальная служба информационно-коммуникационных технологий раскрыла широкомасштабную международную кибератаку ShadowCaptcha
Завершена серия испытаний системы ПРО «Праща Давида»
Израильское управление противоракетной обороны и концерн "Рафаэль" завершили серию испытаний системы...
Марсианские ледники оказались практически чистым льдом. Израильское исследование
Исследование израильских ученых меняет взгляд на прошлое...
Израильские учёные подслушали «разговоры» растений
Это открытие позволяет предположить существование невидимой экосистемы.
Израильские физики разработали метод обнаружения темной материи с помощью ядерных часов
Почти столетие ученые безуспешно пытаются обнаружить темную материю различными способами...
Эфрат Перец-Томер, старший клинический психолог южного округа «Меухедет», объясняет, как создать адаптированную к обстоятельствам рутину, которая поможет детям более спокойно пережить это сложное время.

Обновленный режим работы медучреждений больничной кассы «Меухедет»
В связи с ситуацией в сфере безопасности и в соответствии с указаниями Министерства здравоохранения, в воскресенье...
В Израиле впервые пересадили искусственное сердце
В Израиле проведена успешная операция по трансплантации искусственного сердца.
Мобильная клиника: комплексное обследование для женщин рядом с домом
Около 140 женщин прошли обследование в передвижной клинике женского здоровья «Меухедет» в Гиватайме...
Прощайте, длинные очереди: новые услуги, которые обеспечат вам качественную и быструю медицинскую помощь
Сегодня в Израиле остро ощущается нехватка врачей-специалистов. Эта ситуация знакома...
Коалиция не поддержала новоназначенного руководителя ШАБАК
"Замена человека с мировоззрением с Каплан другим человеком с похожим мировоззрением не решает проблему, а лишь увековечивает...
Израиль продал вооружений на рекордные 14,8 млрд долл
Экспорт оборонной продукции Израиля в 2024 году составил рекордные $14,8 млрд.
«Битуах Леуми» меняет схему оплаты за резервистскую службу: вы получите больше
"Битуах Леуми" изменяет систему оплаты компенсации за резервистскую...
5 ловушек в автостраховке, о которых не предупреждает реклама, — и как не попасть на тысячи шекелей, «экономя» пару сотен
Все базовые полисы автострахования...
Пошлины Трампа: последствия для Израиля
Надежда правительства Израиля на то, что отмена последних остававшихся пошлин на американскую сельхозпродукцию позволит избежать введения американских...
Израиль отменил все пошлины на импорт из США
Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Пропалестинцы «выдавили» Гадот с Венецианского кинофестиваля
Израильская актриса Галь Гадот не приедет на 82-й Венецианский кинофестиваль из-за давления пропалестинских...
Фильм «Малахи» — лауреат первой премии Иерусалимского кинофестиваля
Документальный фильм «Малахи», снятый режиссерами Идо Багатом и Ноамом Демским — жителем Гуш-Эциона,...
День освобождения Иерусалима и Шомрона: впервые представлены редкие фотографии после Шестидневной войны
В Центре наследия Алон Морэ откроется новая выставка, приуроченная к Дню освобождения Иерусалима...
Голосование зрителей на Евровидении заткнуло рот ненавистникам Израиля
Юваль Рафаэль поразила весь мир, заняв второе место на конкурсе Евровидение, который прошел в Базеле.
"Многие выходцы из СССР (во всех его инкарнациях) не открывают Тору, от страха узнать свою традицию, культуру и философию. Поэтому немного окуну вас в омут "мракобесия", тем более, что глава, которую мы закончили читать в этот шабат, очень актуальна накануне решающего сражения в Газе."

Главное вранье сегодняшней «забастовки» - что она «за заложников»
"Израиль находится под беспрецедентным давлением со стороны всех, кому мешает наше существование. Устраивать...
Униженные и оскорблённые
Довелось мне днями почитать кое-что о событиях китайской культурной...
Две стратегии и одна цена
Это на словах они за «любую цену». А на деле — зависают, как старый компьютер....
Полгода Дональда-Миротворца: итоги
Пришло время для небольшого подведения итогов первых шести месяцев Дональда-Миротворца...
«Этический» императив
В Сиднее прошёл крупнейший марш "за Палестину", в коем приняли участие...
Репатриация в условиях войны: психологическая поддержка новых репатриантов
Сегодня тысячи новых репатриантов в Израиле оказались в ситуации,...
Организация «Маса» удостоена «Иерусалимской премии за вклад в единство еврейского народа»
В резиденции президента Израиля в Иерусалиме...
Празднуем Песах на иврите: что нужно знать новым репатриантам
Вы, конечно, знаете, что такое маца. А Агада? А херут? Если вы новый репатриант, вам пригодятся базовые слова и фразы на иврите, связанные с...
Как сегодня работают частные ульпаны в Израиле?
В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно остановило программу «Ваучер» по изучению...
Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ
Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21 год содействует участию молодежи из разных стран в...
Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»
После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Наши резервы
Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Проверка Бузагло
"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."