[ad_1]
20 Januari 2023: Para ilmuwan telah membuat langkah besar dalam perang melawan kanker. Risiko kematian seseorang akibat kanker di AS telah berkurang sebesar 27% selama 2 dekade terakhir, sebagian besar berkat para peneliti yang terus mengungkap detail rumit tentang cara kerja kanker dan membuat kemajuan dalam pengobatan.
Sekarang, teknologi bioprinting 3D yang muncul, seperti pencetakan 3D untuk tubuh manusia menggunakan sel manusia nyata, berjanji untuk mempercepat penelitian tersebut dengan memungkinkan para ilmuwan mengembangkan model tumor 3D yang lebih mewakili sampel pasien.
Dampaknya bisa “sangat besar,” kata Y. Shrike Zhang, PhD, asisten profesor kedokteran di Harvard Medical School dan rekanan bioengineer di Brigham and Women’s Hospital, yang sedang mempelajari bioprinting 3D. “Ini bukan satu-satunya teknologi yang dapat mengaktifkan pemodelan tumor in vitro, tapi ini pasti salah satu yang paling mumpuni.
Mengapa itu penting? Karena kultur sel 2D yang sekarang sering digunakan para ilmuwan mungkin tidak menangkap semua seluk-beluk bagaimana kanker tumbuh, menyebar, dan merespons pengobatan. Itu salah satu alasan mengapa begitu sedikit obat kanker baru yang potensial (3,4%, menurut satu perkiraan) dapat berhasil melewati semua uji klinis. Hasil mungkin tidak berpindah dari cawan biakan ke pasien.
Model bioprinted 3D, di sisi lain, mungkin lebih baik dalam meniru “lingkungan mikro” tumor: semua bagian (sel, molekul, pembuluh darah) yang mengelilingi tumor.
“Lingkungan mikro tumor memainkan peran integral dalam menentukan bagaimana kanker berkembang,” kata Madhuri Dey, kandidat PhD dan peneliti di Pennsylvania State University. “Model in vitro 3D adalah upaya untuk menyusun kembali a [cancer] lingkungan mikro, yang menyoroti bagaimana tumor merespons kemoterapi atau perawatan imunoterapi ketika mereka hadir di lingkungan mikro yang mirip asli.
Dey adalah penulis utama sebuah studi (didanai oleh National Science Foundation) di mana tumor kanker payudara dicetak secara biologis 3D dan berhasil diobati. Tidak seperti beberapa model sel kanker 3D sebelumnya, model ini melakukan pekerjaan yang lebih baik dalam meniru lingkungan mikro itu, jelas Dey.
Hingga saat ini, “bioprinting model kanker 3D terbatas pada bioprinting sel kanker individu yang sarat dengan hidrogel,” katanya. Tapi dia dan rekan-rekannya mengembangkan teknik (disebut bioprinting aspirasi-bantuan) yang memungkinkan mereka untuk mengontrol di mana pembuluh darah berada dalam kaitannya dengan tumor. Model ini meletakkan dasar untuk mempelajari nuansa kanker ini,” kata Dey.
“Ini pekerjaan yang cukup bagus,” kata Zhang tentang studi Penn State (di mana dia tidak terlibat). “Vaskularitas selalu menjadi komponen kunci dalam [a] sebagian besar jenis tumor. Model yang menggabungkan pembuluh darah menyediakan “ceruk kritis” untuk membantu model tumor mencapai potensi penuhnya dalam penelitian kanker.
Printer 3D untuk tubuh Anda
Kemungkinan Anda pernah mendengar tentang pencetakan 3D dan bahkan mungkin memiliki (atau mengenal seseorang yang memiliki) printer 3D. Konsepnya seperti pencetakan biasa, tetapi alih-alih membuang tinta ke atas kertas, printer 3D melepaskan lapisan plastik atau bahan lain ratusan atau ribuan kali untuk membuat objek dari awal.
tiga dimensi bioprinting Ia bekerja dengan cara yang sama, kecuali lapisan tersebut terbuat dari sel hidup untuk membuat struktur biologis seperti kulit, pembuluh darah, organ, atau tulang.
Bioprinting sudah ada sejak tahun 1988. Hingga saat ini, bioprinting banyak digunakan dalam setting penelitian, seperti di bidang kedokteran regeneratif. Penelitian sedang berlangsung untuk rekonstruksi telinga, regenerasi saraf, dan regenerasi kulit. Teknologi ini juga baru-baru ini digunakan untuk membuat jaringan mata guna membantu para peneliti mempelajari penyakit mata.
Potensi teknologi untuk digunakan dalam penelitian kanker belum sepenuhnya terwujud, kata Dey. tapi itu bisa berubah
“Penggunaan model tumor bioprinted 3D semakin mendekati terjemahan dalam penelitian kanker,” kata Zhang. “Mereka semakin diadopsi oleh bidang penelitian, dan [the technology] sudah mulai dieksplorasi oleh industri farmasi untuk digunakan dalam pengembangan obat anti kanker.
Karena bioprinting dapat diotomatisasi, ini memungkinkan para peneliti untuk membuat model tumor kompleks berkualitas tinggi dalam skala besar, kata Zhang.
Model 3D seperti itu juga berpotensi menggantikan atau mengurangi penggunaan hewan dalam pengujian obat tumor, catat Dey. “Mereka diharapkan memberikan respons obat yang lebih akurat dibandingkan dengan model hewan, karena fisiologi hewan tidak cocok dengan manusia.
Dia UU Modernisasi FDA 2.0Undang-undang AS yang baru menghapus persyaratan bahwa obat diuji pada hewan sebelum manusia telah “membuka jalan bagi teknologi semacam itu dalam jalur pengembangan obat,” kata Zhang.
Bagaimana jika kita dapat membuat model tumor yang dipersonalisasi untuk setiap pasien?
Potensi penggunaan bioprinting melampaui lab, kata Dey. Bayangkan jika kita dapat menyesuaikan model tumor 3D berdasarkan biopsi dari masing-masing pasien. Dokter dapat menguji banyak perawatan pada model pasien tertentu ini, memungkinkan mereka memprediksi dengan lebih akurat bagaimana setiap pasien akan merespons terapi yang berbeda. Ini akan membantu dokter memutuskan pengobatan mana yang terbaik.
Dalam penelitian Dey, model 3D diobati dengan kemoterapi dan imunoterapi, dan merespons keduanya. Ini menyoroti potensi model 3D semacam itu untuk mengungkapkan respons kekebalan tubuh dan digunakan untuk menguji terapi, kata Dey.
“Kami berharap, ke depannya, teknik ini dapat diadaptasi di rumah sakit, sehingga dapat mempercepat jalannya pengobatan kanker,” kata Dey.
Untuk itu, dia dan rekan-rekannya sekarang bekerja dengan tumor kanker payudara nyata yang diambil dari pasien, membuatnya kembali di laboratorium dalam bentuk 3D untuk digunakan dalam evaluasi kemoterapi dan imunoterapi.
[ad_2]
Source link