Создана реалистичная 3D модель опухоли цервикальных клеток

Ученые из разных исследовательских учреждений Китая и США в ходе совместного проекта разработали метод создания 3D-опухоли с характеристиками реального новообразования in vitro.

Модель включает в себя каркас шириной 10 мм, изготовленный из желатина, альгиновой кислоты и фибрина, составляющих внеклеточный материал опухоли. Структура каркаса покрыта клетками HeLa — специализированная линия бессмертных клеток, которая была получена в 1951 году из опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс (Henrietta Lacks). Благодаря способности клеток к делению на протяжении неопределенного времени в лабораторных условиях, эта линия была использована во многих важных научных исследованиях за последние 50 лет.

3D модель использовали для оценки скорости пролифирации клеток, изучения механизма распространения клеток, их реакции на противораковые препараты и другие молекулярные особенности. Главным образом оценивали уровень экспрессии белка MMP (matrix metalloproteinase protein), который важен для развития опухоли, ее разрастания и формирования устойчивости к химиотерапии. Ученые разработали методику, при которой живыми оставались до 90% клеток после 3D-печати. Сравнения показателей, свойственных 2D-моделям и 3D, выявило, что 3D-опухоли имели характеристики на много ближе к естественным злокачественным перерождениям.

Профессор Вей Сун (Wei Sun) подчеркнул, что разработана универсальная методика создания опухолевых моделей любого типа, пригодных для разнообразных медико-биологических исследований. Это поможет расширить как фундаментальные знания в области онкологии, так и возможности терапии.

Клинические исследования с привлечением пациентов имеют ряд ограничений, как методических, так и этических. По этому, всегда остается актуальной проблема создания адекватных моделей онкологических перерождений. Работа с культурами клеток ведется уже давно и позволяет решить часть задач. Но в культуре клеток невозможно учесть особенности межклеточных взаимодействий и миграции, лежащие в основе формирования метастаз и другие процессы, происходящие в реальных опухолях. 3D-модели позволяют имитировать характеристики, которые нельзя оценить другими исследовательскими подходами.

В дальнейшем методика создания 3D-моделей опухолей может использоваться для лечения пациентов с разными типами рака. Можно моделировать опухоль с использованием клеток конкретного человека и прогнозировать протекание заболевания, а так же подбирать оптимальные терапевтические схемы, учитывая индивидуальнее особенности.