用3d技术在五天内测试个性化治疗
为什么同样的治疗方法不能对每个病人都起作用呢?怎样才能优化药物的性能而不因剂量过大而产生副作用?为了回答这些问题,瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员设计了一种细胞共培养平台,可以以3d的形式再现患者的肿瘤结构。科学家们可以用它来测试几种药物或它们在肿瘤发展的不同阶段的组合。他们现在只需要5天就能确定哪种治疗方法对特定病例最有效,然后就可以将这种组合转化为临床实践。这些结果对个性化医疗的未来非常有希望,你可以在杂志上阅读所有的结果科学报告.
结直肠癌是当今世界上第三种最常见的癌症,也是世界上第四种最致命的癌症:每年有140万人患病,其中70万人死亡。目前有包括化疗在内的一系列治疗方法,但高剂量会导致许多副作用,患者通常会产生耐药性。这些治疗方法目前正在2d上进行测试肿瘤在给病人使用前进行细胞培养。
“但这与现实不符,”联合国大学理学院药学院的教授Patrycja Nowak-Sliwinska解释说。“肿瘤不仅在3d中生长,而且它还包含其他类型的细胞,如成纤维细胞(组织)和内皮细胞(血管)。”因此,日内瓦的科学家们建立了一个利用病人肿瘤的新平台细胞系用3d技术重建肿瘤它还能使其存活,以便在其发展的不同阶段分析治疗的影响。
每个病人,他或她自己的肿瘤
由Nowak-Sliwinska教授领导的团队,与Didier Colin (HUG)和Olivier Dormond (CHUV)领导的团队合作,选择了6个来自6个不同的细胞系病人.这些细胞被稳定在一个空心的u型培养板中,这样它们就能保持团聚,并漂浮在一种优化的细胞培养基中,以供肿瘤生长。Nowak-Sliwinska教授说:“这种结构可以在3d中自行组织,并继续发展。”“构成肿瘤的三种细胞继续相互作用,就好像它们在病人体内一样。”
三种药比一种药好
然后,研究人员在培养的肿瘤的不同发育阶段测试了三种获批药物的几种不同组合。“我们的第一个观察结果是,每个患者对同一种药物的反应不同,这表明,对每个患者使用相同的治疗方法,不可能达到相似的疗效。这需要在个案的基础上加以考虑,”Nowak-Sliwinska教授说。科学家们还发现,三种药物的低剂量组合比单独使用一种药物的高剂量有效得多。“当剂量过高时,就会出现治疗耐药性和副作用。低剂量联合使用几种药物有助于规避这一问题并提高治疗效果,”教授说。
新平台为个性化医疗打开了大门。“通过从患者的肿瘤中提取细胞系,我们可以在我们的平台上以3d的形式重建肿瘤,并进行不同的测试药物直接针对那个肿瘤的组合。然后我们可以选择最优的治疗诺瓦克-斯里温斯卡教授继续说道。这项细致的工作平均需要5天时间,这段时间很短,足以迅速对癌症采取行动。“在这种情况下,我们感兴趣的是结肠直肠癌但这个平台很容易复制,显然可以以相对较低的成本用于各种肿瘤,”Nowak-Sliwinska说。
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