类器官有助于弥合实验室研究和结肠直肠癌动物模型之间的差距
威克森林再生医学研究所(WFIRM)的科学家们已经生物制造了人类结直肠癌微型器官,称为类器官,以更好地了解肿瘤在其自然微环境中如何生长及其对治疗的反应。这项新研究是第一次在实验室模型中复制对天然肿瘤组织的观察,并在全身生理学的背景下进行验证。
目前了解肿瘤进展研究的策略集中在肿瘤细胞孤立地,但不能捕获肿瘤与其周围微环境之间的相互作用。这导致预测肿瘤进展和化疗反应不准确。
“肿瘤是环境的产物。它们发出的信号对局部组织有显著影响,它们从附近的细胞和组织接收信号,从而改变它们的进展,”谢伊·索克博士说,他是发表在该杂志上的一项新研究的资深作者科学报告。
更好地显示肿瘤特性的新技术将对患者死亡率产生显著影响,并导致针对肿瘤的新治疗方法的发展癌症使健康组织免受化疗副作用的影响。
WFIRM团队之前开发了结肠的三维器官模型,其独特的微结构完整,并使用它来分析结直肠癌活检,以确定微环境中的显著变化。
该团队分析了肿瘤微环境和相应的“指纹”,发现样本具有有序细胞外基质——把细胞粘在一起的“胶水”——维持着这些结构。相比之下,无序的细胞外基质可以形成更原始的“指纹”。此外,这些结果在整个身体生理学的背景下得到了重复,这首次表明预先构造的肿瘤微环境在实验室中保持了其结构。以细胞外基质为靶点的非传统治疗方法可能为开发与现有化疗或放疗技术协同的新治疗或疗法提供有价值的途径。
通过改变肿瘤微环境来控制癌细胞的反应性,更低剂量的化疗或辐射可以变得有效,从而减少或消除传统癌症治疗的许多不良副作用,并产生更低的疗效肿瘤阻力。
3d生物工程结肠癌结构是一个很有前途的模型药物开发因为它们可以在高水平上复制人类生理机能,”WFIRM的主任Anthony Atala医学博士说。
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