Ученые из Тель-Авивского университета напечатали на 3D-принтере глиобластому в среде, похожей на мозг. Эта самая полная репликация опухоли и окружающей ее ткани должна помочь исследователям в изучении рака мозга и борьбе с ним. Разработка описана в статье, опубликованной в Science Advances.
Глиобластома, на которую приходится около 50% всех первичных опухолей мозга, считается самой агрессивной из них. Она быстро разрастается в головном мозге или его стволе, почти не поддается лечению и очень часто приводит к летальному исходу.
Процесс лечения глиобластомы очень сложный: врачи применяют и химио-, и лучевую терапию. Делаются и попытки создать лекарство, используя клетки опухоли, взятые у пациентов и выращенные в чашках Петри. Но так можно вырастить только клетки самой опухоли, без питающих ее сосудов и тех веществ, которые мозг производит в ответ на новообразование. Поэтому эта методика не дает нужных врачам и ученым знаний.
Ранее израильские ученые обнаружили белок P-selectin, который вырабатывается, когда клетки глиобластомы сталкиваются с микроглией — клетками центральной нервной системы, выполняющими иммунные функции. Микроглия должна убивать клетки опухоли, но оказалось, что P-selectin заставляет ее не уничтожать, а поддерживать их. При этом интересно, что в опухолях пациентов этот белок присутствует, а в клетках, выращенных в чашке Петри, нет.
Дело в том, что ткани опухоли, как и все ткани, ведут себя на плоской поверхности иначе, чем в организме. Ученые решили справиться с этой проблемой с помощью «биочернил» из гидрогеля на основе фибриногена и желатина, по эластичности и составу похожего на ткани мозга. В состав гидрогеля также включили клетки глиобластомы и микроглии, собранные у пациентов.
Модель глиобластомы напечатали на 3D-принтере в биореакторе и соединили с внеклеточным матриксом, взятым у пациента. Это позволило подключить к опухоли питающие кровеносные сосуды, точно смоделировав ее взаимодействие с окружающими тканями мозга. Миниатюрная модель опухоли, а точнее несколько таких моделей, позволяют протестировать на них разные способы уничтожения и затем выбрать наиболее эффективный.
