Avansarea imunoterapiei cancerului: Modele de tumori imprimate 3D

Oamenii de știință au dezvoltat un model inovator de mini-tumori imprimate 3D, care imită țesutul uman, pentru a testa imunoterapiile împotriva cancerului.

Un grup de cercetători de la Universitatea Leiden din Țările de Jos (Olanda) a dezvoltat un model pentru a avansa imunoterapia cancerului, potrivit unui comunicat publicat marți.

Folosind tehnologia de imprimare 3D, echipa de la Centrul academic Leiden pentru cercetarea medicamentelor, a creat mini-tumori într-un mediu care imită îndeaproape țesutul uman, și au dezvoltat, de asemenea, o metodă de monitorizare în timp real a interacțiunilor acestor mini-tumori cu celulele imunitare în timpul testelor.

„Utilizăm această metodă pentru a testa eficiența celulelor T îmbunătățite și a anticorpilor bispecifici”, explică Anita Liao, candidat la doctorat.

Laboratorul Leiden a introdus noua abordare pentru a evalua eficacitatea imunoterapiilor împotriva cancerului.

„Astfel, ne asigurăm că doar cei mai promițători candidați merg mai departe pentru cercetare și dezvoltare clinică”.

Imunoterapia: ajutarea celulelor imunitare să atace tumorile

Celulele canceroase sunt experte în a se sustrage detectării sistemului imunitar. Ele folosesc diverse strategii pentru a se ascunde de sistemul imunitar și chiar pentru a respinge atacurile.

Imunoterapia ajută sistemul imunitar să recunoască, să atace și, în cele din urmă, să distrugă celulele canceroase. Acest lucru se poate realiza prin întărirea sistemului imunitar cu medicamente, făcând celulele canceroase mai detectabile sau prin creșterea artificială a celulelor T.

Cercetarea Leiden se concentrează pe strategii inovatoare de testare pentru ultimele două abordări.

• Terapia adaptivă cu celule T: Celulele T sunt celule imunitare specializate care pot ataca celulele canceroase. Acestea au pe suprafața lor receptori care acționează ca niște antene pentru a identifica celulele canceroase. Prin izolarea celulelor T ale unui pacient, dotarea lor cu antene mai bune și transfuzia lor înapoi în sânge, celulele T pot fi modificate pentru a recunoaște și ataca mai bine celulele canceroase.
• Anticorpi bispecifici: Acești anticorpi se leagă de celulele T cu un braț și de celulele canceroase cu celălalt braț. În acest fel, ei ajută celulele T să localizeze și să distrugă celulele canceroase mai eficient.

De la vasele Petri din laborator, la modele realiste

În mod tradițional, noile imunoterapii sunt testate prin cultivarea împreună, în laborator, a celulelor tumorale, a celulelor T și, uneori, a anticorpilor, și prin observarea interacțiunilor acestora. Cu toate acestea, metoda nu reflectă cu exactitate complexitatea corpului uman.

„Într-un vas Petri, celulele T cresc printre celulele tumorale și pot începe imediat să le ucidă”, explică Erik Danen, profesor și specialist în descoperirea țintelor medicamentelor pentru cancer. „În realitate, celulele T trebuie să navigheze mai întâi până la tumoră, ceea ce adaugă complexitate”, explică el.

Mini-tumori imprimate 3D și monitorizare în timp real

O bioimprimantă 3D creează tumori mici, tridimensionale într-un gel de colagen care continuă să crească. Cercetătorii adaugă apoi celule T și observă apoi ce se întâmplă.

Cercetătorii au dezvoltat astfel un model mai realist folosind mini-tumori imprimate 3D încorporate într-un gel de colagen.

„Acest gel imită țesutul uman. Folosim o bioimprimantă 3D cu un ac special pentru a injecta celule tumorale în gel, creând tumori mici, tridimensionale”, a declarat Liao.

„Acestea cresc și invadează gelul și seamănă foarte mult cu tumorile reale din organism. Apoi, se adaugă celulele T care trebuie să găsească drumul către tumoră. Metoda este de mare randament și potrivită pentru testarea celulelor T și a anticorpilor îmbunătățiți”, a evidențiat sursa citată.

În plus, echipa a creat un sistem de monitorizare a acestor mini-tumori în timp real utilizând microscoape automate. Acest lucru le permite să observe ce se întâmplă în interiorul și în jurul tumorii și să urmărească celulele imune.

„Putem vedea nu numai dacă și cum funcționează celulele T și anticorpii îmbunătățiți, ci și să investigăm strategiile defensive folosite de celulele tumorale”, a adăugat prof. Danen.

Perspective asupra eficacității: Noua metodă de testare face diferența

Noua metodă s-a dovedit deja de succes în testarea diferiților anticorpi bispecifici. Cercetătorii au constatat că nu toți anticorpii erau eficienți, contrar a ceea ce sugerau modelele mai vechi.

Cercetarea a fost publicată recent în revista Communications Biology.

În noul model, mai complex, laboratorul Leiden a observat că cei mai eficienți anticorpi nu numai că activează celulele T, ci și declanșează producerea de molecule de semnalizare care atrag celule T suplimentare.

„Cu vechea metodă, anticorpii nu aveau șansa de a dezvălui acest comportament, deoarece celulele T erau amestecate cu celulele tumorale și puteau începe să le ucidă imediat. Noua noastră metodă va ajuta la identificarea celor mai eficienți anticorpi pentru dezvoltarea clinică ulterioară”, spune prof. Danen.

Echipa utilizează deja modelul dezvoltat pentru a testa receptorii îmbunătățiți ai celulelor T.

În prezent, ei evaluează receptorii dezvoltați de imunologii de la Centrul medical al universității Leiden pentru tratamentul cancerului de ochi.

De asemenea, echipa a colaborat cu laboratorul de imunologie Reno Debets de la Centrul Medical Erasmus din Rotterdam pentru a testa noi receptori pentru terapia cancerului de sân.

Respectiva lucrarea a fost publicată pe 22 august în revista Cancer Discovery.

„Modelul nostru a prezis cu succes ce receptori vor fi eficienți în modelele de șoareci”, conchide Danen.

„Acești receptori îmbunătățiți sunt acum pregătiți pentru teste clinice pe pacienți reali. Sperăm că cercetarea noastră reprezintă un pas înainte semnificativ în selectarea tratamentului optim pentru pacienții cu cancer.”

Foto articol: O tumoră imprimată 3D, atacată în teste de celulele T. Albastru și roșu: nucleele și citoscheletul celulelor tumorale. Verde: Celule T. Credit: Chen-Yi Liao et al, Communications Biology, august 2024.

Articolul Avansarea imunoterapiei cancerului: Modele de tumori imprimate 3D apare prima dată în 360medical.ro.