研究人员在一项新的研究中3D生物打印乳腺癌肿瘤，并治疗它们

宾夕法尼亚州立大学的研究人员成功地3D生物打印出了乳腺癌肿瘤，并在一项突破性的研究中对其进行了治疗，以更好地了解这种全球主要死亡原因之一的疾病。

这是科学上的第一次，为肿瘤模型的精确制作奠定了基础。这一进展将使未来在不使用“体内”或“动物”实验的情况下研究和开发抗癌疗法成为可能。

“这将帮助我们理解人类免疫细胞相互作用实体肿瘤工程科学和力学教授易卜拉欣·奥兹博拉特说，生物医学工程宾夕法尼亚州立大学的神经外科医生和该研究的资深作者。“我们开发了一种工具，作为临床测试平台，可以安全、准确地评估实验疗法。它也是免疫学家和生物学家了解肿瘤如何生长、它如何与人类细胞相互作用以及它如何在体内转移和扩散的研究平台。”

Ozbolat的实验室擅长3D打印，以创造一系列用于人类健康的组织。两篇关于该实验室使用3D生物打印技术帮助乳腺癌研究的期刊文章最近发表在先进功能材料而且生物制造．

研究人员使用了一种相对较新的技术，称为吸气辅助生物打印，在三维空间精确定位肿瘤并生成组织。然后，研究人员将该组织形成一个多尺度的带血管的乳腺肿瘤模型，他们发现该模型对化疗和基于细胞的免疫疗法有反应。

该团队首先通过使用阿霉素(一种基于蒽环类的化疗药物，通常用于治疗乳腺癌)治疗肿瘤模型，验证了其准确性。发现生物打印的肿瘤对化疗有反应，研究人员继续与杰克逊实验室的免疫学家Derya Unutmaz博士合作，对肿瘤进行基于细胞的免疫治疗。

研究人员使用通过基因编辑改造的人类CAR-T细胞来识别和对抗一种侵略性的乳腺癌细胞。经过编辑的CAR-T细胞在肿瘤中循环72小时后，研究人员发现，生物打印肿瘤中的细胞产生了积极的免疫反应，并正在对抗癌细胞。

“我们的模型是由人类细胞但我们所做的是一个非常简化的人体版本，”Ozbolat说。“存在于原生微环境中的许多细节是我们无法复制的，甚至是无法考虑复制的。我们的目标是在复杂中追求简单。我们希望从根本上了解这些系统是如何工作的——我们需要简化生长过程，因为我们没有时间等待肿瘤以自然速度生长。”

Ozbolat解释说，尽管在癌症治疗在美国，研究实验性抗癌药物缺乏临床前平台。他说，必须依靠临床试验来测试治疗的有效性，最终限制了抗癌疗法的成功临床转化。生物打印模型的发展可能为理解肿瘤微环境和人体免疫反应的全新方式打开大门。

Ozbolat说:“免疫疗法已经被证明是一种有前途的治疗血液恶性肿瘤的方法。”“基本上，患者的免疫细胞被移除，并经过基因编辑，使其对癌细胞具有细胞毒性，然后重新引入患者的血液。循环是至关重要的，因为被改变的细胞需要在全身移动。对于肿瘤，这种有效的循环是不存在的，所以我们建立了我们的模型，试图更好地了解肿瘤对免疫治疗的反应。”

Ozbolat和他的同事们现在正在研究从真正的乳腺癌患者身上切除的肿瘤。研究人员将对患者源性肿瘤应用免疫疗法，观察它们的反应。

Ozbolat说:“这是了解癌症复杂性的重要一步，如果我们要开发新的治疗方法和针对癌症的治疗方法，这是必不可少的。”

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