Ученые изучают распространение раковых клеток с помощью 3D-печати

Эксперименты над животными в медицинских целях вызывают многие вопросы, особенно этичные. Вот почему команда ученых из Института Генри Ройса печатает костные структуры на 3D-принтере для изучения разных форм рака. Цель состоит в том, чтобы увидеть, как раковые клетки развиваются в среде, напоминающей костную ткань. Таким образом, количество испытаний на животных значительно сокращается, а исследователи могут ускорить и увеличить количество своих испытаний.

В медицинской сфере 3D технологии часто используются для проведения исследований и лучшего понимания определенных патологий. Они позволяют создавать индивидуальные структуры с использованием разнообразных материалов, что облегчает культивирование клеток всех видов. Кроме того, эти конструкции могут быть спроектированы в соответствии с местными потребностями и, в принципе, за короткое время.

Команда Института Генри Ройса печатает костные структуры на 3D, чтобы они служили «домом» для раковых клеток, в частности клеток рака молочной железы. Цель – изучить, как они размножаются в тканях. Для этого они используют два материала PLGA и HA-PLGA. PLGA — биоразлагаемый полимер, являющийся основой модели кости. Второй представляет собой смесь PLGA и гидроксиапатита, естественно присутствующего в кости. Это делает модель более реалистичной, а среда ближе к природной костной ткани.

Предпочтительной технологией для этой работы являлось моделирование плавленого осаждения (FDM), что позволило команде значительно сократить затраты. По словам команды, 3D-принтер стоил бы меньше 1000 евро по сравнению с тысячами евро, если бы они выбрали 3D-биопринтер. На самом деле, строительные леса печатают на 3D, чтобы способствовать выращиванию клеточных культур и таким образом понять распространение раковых клеток. Если быть более точным, исследователи размещают стволовые клетки, называемые мезенхимальными стволовыми клетками костного мозга, которые способны трансформироваться в любую желаемую клетку. Фатих Эроглу, один из ученых, добавляет: «Это будто дать этим клеткам идеальную среду, чтобы они стали теми, кем они нам нужны. Наши первые результаты показывают, что клетки не просто выживают, но создают реалистическую среду, похожую на кость, которую мы можем использовать для изучения метастазов рака.

Первоначальные тесты показали положительные результаты. Клетки способны прикрепляться к каркасу, расти и размножаться. Они превращаются в костные клетки, давая ученым возможность изучать взаимодействие раковых клеток с костной тканью. Более этическая альтернатива экспериментам на животных.

«Мы не просто строим каркасы, мы создаем новые способы изучения болезней и испытания методов лечения, которые могут уменьшить тестирование на животных и одновременно ускорить прогресс в исследованиях», — заключает Фатих Эроглу.