Mikroskopisches Bild des 3D-biogedruckten Glioblastom-Modells. Universität Tel Aviv
Der Kampf gegen den Krebs hat durch den 3D-Druck einen Schub bekommen.
Universität Tel Aviv TAU Forscher haben 3D gedruckt ein erster aktiver Glioblastom-Tumor seiner Art in einer gehirnähnlichen Umgebung, komplett mit Blutgefäßen, die die Masse versorgen. Dies könnte den Weg ebnen für die Entwicklung neuer Methoden zur Verbesserung der Behandlung und zur Beschleunigung der Entdeckung neuer Medikamente durchForschern ermöglichen, Heilmittel in einer simulierten Umgebung zu entwickeln.
Dies ist laut den Forschern die bisher umfangreichste Nachbildung eines Tumors und des umgebenden Gewebes. Das 3D-Modell des Tumors enthält „ein komplexes System von blutgefäßähnlichen Röhren, durch die Blutzellen und Medikamente fließen können, die einechter Tumor“, so die in der Zeitschrift veröffentlichte StudieWissenschaftliche Fortschritte.
Glioblastom und der Durchbruch
Das Glioblastom ist eine aggressive Krebsart, die sich im Gehirn oder Rückenmark bilden kann, und obwohl sie selten ist, ist sie besonders beängstigend, da sie sich schnell entwickelt und fast immer tödlich ist. All dies macht die Behandlung extrem schwierig, und das istwarum die Therapie streng sein muss und in der Regel Chemo- und Strahlentherapie erfordert, für die die Patienten oft zu krank werden, um sie abzuschließen.
Neue Medikamente könnten immer helfen; aktuelle Prozesse der Medikamentenentwicklung sind jedoch zeitaufwendig und zeigen nicht, wie ein Medikament im Körper eines Patienten wirkt.
"Krebs verhält sich wie alle Gewebe in einer Petrischale oder einem Reagenzglas ganz anders als im menschlichen Körper", erklärt der leitende Forscher Prof. Ronit Satchi-Fainaro, in eine Pressemitteilung. "Etwa 90 Prozent aller experimentellen Medikamente scheitern in klinischen Studien, weil sich der im Labor erzielte Erfolg beim Patienten nicht reproduziert."
Aus diesem Grund wandten sich die TAU-Wissenschaftler dem 3D-Druck zu. Durch rigorose Forschung konnten sie das weltweit erste voll funktionsfähige 3D-Modell eines Glioblastom-Tumors erstellen, komplett mit 3D-gedrucktem Krebsgewebe und der umgebenden Tumorumgebung, die den Tumor beeinflusstEntwicklung.
Warum ist das wichtig?
Der Tumor besteht aus einer gehirnähnlichen Gelzusammensetzung und verfügt über ein ausgeklügeltes System von blutgefäßähnlichen Röhren, durch die Blutzellen und Medikamente fließen können. Dadurch konnten sie sehen, wie sich ein echter Tumor bildet und auf Behandlungen reagiert.
"Der Prozess, bei dem wir einen Tumor eines Patienten biodrucken, besteht darin, dass wir in den Operationssaal gehen, Gewebe aus dem Tumor entnehmen und es gemäß dem MRT dieses Patienten drucken", erklärt Satchi-Fainaro. "Dann haben wir ungefähr zwei Wochen Zeit, in denen wir all die verschiedenen Therapien testen können, um ihre Wirksamkeit für diesen spezifischen Tumor zu bewerten, und eine Antwort darauf erhalten, welche Behandlung voraussichtlich am besten geeignet ist."
Einer der aufregendsten Aspekte des Durchbruchs ist die Identifizierung von Proteinen und Genen in Krebszellen die als neue Angriffspunkte für Medikamente dienen können, könnte in unserem Kampf gegen Krebs revolutionär sein.
"Wenn wir eine Probe aus dem Tumor eines Patienten zusammen mit dem umgebenden Gewebe entnehmen, können wir aus dieser Probe 100 winzige Tumoren in 3D-Bioprinting drucken und viele verschiedene Medikamente in verschiedenen Kombinationen testen, um die optimale Behandlung für diesen spezifischen Tumor zu finden", sagt sie„Alternativ können wir zahlreiche Wirkstoffe an einem 3D-Bioprint-Tumor testen und entscheiden, welches als potenzielles Medikament für die weitere Entwicklung und Investition am vielversprechendsten ist.“
Die Forscher konnten mit ihrer neuen Technik auf einen bestimmten Proteinweg abzielen, der es dem Immunsystem ermöglicht, die Ausbreitung des Glioblastoms zu unterstützen, anstatt tödliche Krebszellen abzutöten. Infolgedessen wurde das Glioblastom-Wachstum verlangsamt und die Invasion gestoppt.
"Wir haben bewiesen, dass unsere 3D-gedrucktes Modellist besser geeignet, um die Wirksamkeit von Behandlungen, die Entdeckung von Wirkstoffzielen und die Entwicklung neuer Wirkstoffe vorherzusagen“, sagt Satchi-Fainaro.