研究人员设计更有针对性的癌症治疗的新水凝胶
多伦多大学的研究人员设计了一个在实验室培养细胞的新方法,使他们能够更好的模拟癌变肿瘤。基于平台的类型的材料称为水凝胶,软胶状的substance-opens推动癌症治疗方法的新途径。
通过调查中发现的天然分子乳房癌症组织,亚历山大·贝克,博士后研究人员在应用科学与工程学院,和劳拉Bahlmann,生物医学工程研究所的博士生,可以设计一个多组分定义和可靠的选择通常使用的标准材料细胞生物学家已知的品牌下,基底膜基质。他们的研究结果发表在最近材料今天。
新的仿生水凝胶是由透明质酸,存在于健康组织和增加在许多癌症的进展,包括乳腺癌、肺癌、大脑、前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌,但值得注意的是,在基底膜基质。这些材料还含有层粘连蛋白,富含的蛋白质乳腺组织。
在一起,这两个成分导致水凝胶密切模仿本土组织。基底膜基质的所有有益的属性,但它进一步促进之间的交流细胞和周围组织。
当比较实验室培养病人活检在存在他们的新水凝胶与基底膜基质,团队观察到不同的癌细胞的生长速度和对药物的反应。当他们把同样的水凝胶注入病人细胞产生疾病的动物模型,观察到的差异免疫反应基底膜基质似乎偏见的结果,从而混淆研究者的理解。然而,新水凝胶提供了一个公正的画布来研究肿瘤生长如何影响宿主的免疫细胞反应。
“与我们认识的提高免疫系统癌症,公正结果的重要性不能被夸大,“Shoichet说。
这些结果表明,新的水凝胶可以产生的结果更像那些通常观察到在人类癌症肿瘤。一个例子是乳腺癌细胞的自组装成三维结构与关键组件的一个特定的方向,这一过程称为极化。
“当在药物筛选工作,重要的是能够增长病变细胞,因为那些是你想杀的,”贝克说,该研究Bahlmann。
新的癌症治疗前可以批准人类使用在加拿大和美国,加拿大卫生部和FDA需要通过体内动物实验。这包括patient-derived异种移植研究,模型的癌症在人类肿瘤的组织或细胞移植到免疫缺陷小鼠。这些模型使研究人员更好地模仿人类癌症生长,可用于研究的治疗对临床相关的影响病人的癌细胞。
但在某些情况下,所需的时间生产这些癌症研究动物模型太长了。实验室的方法种植这些有价值的病人更定义材料可以加速细胞筛选过程。
新水凝胶是设计用来模仿癌症细胞微环境,创建一个高可靠系统对癌症的研究。研究人员能够控制的输入,导致控制机械和生化特性相关的组织他们效仿。
”的长期目标癌症研究是远离动物研究,”Bahlmann说。“如果我们最终可能说我们平台是预测体内的反应,会有很多优势,包括减少所花费的时间从一项研究得到结果。”
团队与大卫·Cescon博士合作,玛格丽特公主的肿瘤学家和临床科学家大学癌症中心的健康网络,获得患者乳腺癌细胞用于研究。虽然大部分的研究集中在乳腺癌,他们还使用了平台发展其他八个癌症types-brain、结肠癌、白血病、肺癌、淋巴瘤、卵巢癌、胰腺癌和前列腺癌和扩大他们的研究来研究细胞的入侵。
“我们正在努力理解细胞入侵的过程:当癌症变得更具侵略性,难以治疗和它开始渗透到不同的体内微环境,“Bahlmann说。
研究人员希望通过其他癌细胞的增长表明,在水凝胶,他们可以发现新的目标和新的药物治疗乳腺癌和其他癌症。
“我认为我们正在向精密医学的时代,如果我们能屏幕病人的细胞快速、有效,那么我们应该能够识别个人的最佳疗法,“Shoichet说。“我们的新水凝胶我们开始这段旅程的药物发现。”
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