3D-model van hersentumoromgeving kan helpen bij gepersonaliseerde behandeling

3D-model van hersentumoromgeving kan helpen bij gepersonaliseerde behandeling

Gabriela Mendes, een postdoctoraal medewerker bij het Fralin Biomedical Research Institute bij VTC, heeft een voorbeeld van het 3D-model van de glioblastoma-tumormicro-omgeving die het laboratorium heeft ontwikkeld om te bestuderen hoe de kankers van verschillende mensen reageren op verschillende therapieën. Krediet: Clayton Metz voor Virginia Tech.

Glioblastoom, een zeldzame maar dodelijke hersenkanker, is verschrikkelijk stevig. Chirurgen verwijderen tumoren alleen om de kanker woest terug te zien komen. Chemotherapie en radiotherapie hebben beperkte effecten. Ongeveer de helft van de patiënten overlijdt binnen 18 maanden.

Maar nu hebben wetenschappers van Virginia Tech een nieuw 3D-weefsel ontwikkeld model van de micro-omgeving van de glioblastoma-tumor ontwikkeld dat kan worden gebruikt om te leren waarom de tumoren terugkeren en welke behandelingen het meest effectief zijn om ze uit te roeien – tot op een patiëntspecifiek niveau.

Het model en de ontwikkeling ervan worden beschreven in een paper dat op 29 juli is gepubliceerd in npj Precisie Oncologie.

“Ons doel is uiteindelijk om een ​​gepersonaliseerde geneeskundebenadering te ontwikkelen waarin we de tumor van een patiënt kunnen nemen, een model van die tumor in een schaal kunnen bouwen, er medicijnen op kunnen testen en een clinicus kunnen vertellen welke therapie het beste zal werken om het te behandelen,” zei zei Jennifer Munson, universitair hoofddocent aan het Fralin Biomedical Research Institute bij VTC en de corresponderende auteur van het artikel.

Het model is een belangrijke stap om nieuwe markers en therapieën voor de kanker te identificeren. Onderzoek met het nieuwe model heeft al een nieuwe maatstaf geïdentificeerd om de tumor van een patiënt te begrijpen, inclusief het vermogen van de kankercellen om zichzelf te vernieuwen en te differentiëren, wat een indicator is van hoe de kanker zal reageren op medicamenteuze behandelingen.

Volgens het National Cancer Institute worden jaarlijks ongeveer 15.000 mensen gediagnosticeerd met glioblastoom.

Munson, een weefselingenieur die ook universitair hoofddocent is aan de afdeling Biomedical Engineering and Mechanics van Virginia Tech en een van de mededirecteuren van de Virginia Tech Cancer Research Alliance, begon de modellen in 2014 te ontwikkelen. houdt rekening met andere celtypen dan tumorcellen, samen met de ruimte voor de tumor om te groeien en zich te verspreiden, en andere aspecten van de eigenlijke micro-omgeving van de tumor.

De modellen van Munson, die meestal ongeveer zo groot zijn als een potloodwisser, bootsen die omgeving nauwkeuriger na voor studie, inclusief cellen die uniek zijn voor het centrale zenuwstelsel, zoals astrocyten en microglia, en in verhoudingen op basis van die bij patiënten.

Het model houdt ook rekening met de beweging van vloeistof tussen en rond cellen in weefsels – bekend als interstitiële vloeistofstroom – waarvan bekend is dat het in tumoren toeneemt en de verspreiding van de kanker versnelt. Vloeistofstroom in het model zorgt ook voor eenvoudig testen van medicamenteuze therapieën.

De micro-omgeving is cruciaal om te begrijpen waarom glioblastoom zo moeilijk te behandelen is. Hoewel een tumor kan worden verwijderd, hebben tumorcellen de neiging om het omliggende weefsel binnen te dringen waar ze schadelijker worden of resistenter worden tegen therapieën, waardoor de kanker kan terugkeren.

“We wilden die omgeving zo goed mogelijk nabootsen, want dat is wat je later met medicijnen zou behandelen of een vervolgbehandeling zou doen,” zei Munson.

Munson en haar team hebben de modellen gebruikt om de impact van verschillende behandelingen te testen, te analyseren hoe kankercellen weefsel binnendringen, hoe ze zich vermenigvuldigen, hun vermogen om zichzelf te vernieuwen en hoeveel cellen sterven. Ze vonden zeer uiteenlopende resultaten, wat het belang benadrukt van een gepersonaliseerde geneeskundebenadering van glioblastoom en de waarde van het kunnen herscheppen van de tumormicro-omgeving van een individuele patiënt.

“Het model kan ons helpen vragen te beantwoorden zoals, kunnen we therapeutische respons voorspellen?” zei Munson. “Kunnen we zien hoe deze verschillende celtypen bijdragen aan het gedrag van tumorcellen, of kunnen we deze micro-omgeving die artsen in staat stelt om patiënten die doorgaans een slechte overlevingskans hebben, effectiever te behandelen?”


Nieuwe medicijnontdekking kan de verspreiding van hersenkanker stoppen


Meer informatie:
RC Cornelison et al, een door de patiënt ontworpen weefsel-engineered model van de infiltratieve micro-omgeving van glioblastoom, npj Precisie Oncologie (2022). DOI: 10.1038/s41698-022-00290-8

Geleverd door Virginia Tech

Citaat: 3D-model van hersentumoromgeving kan helpen bij gepersonaliseerde behandeling (2022, 2 augustus), opgehaald op 2 augustus 2022 van https://medicalxpress.com/news/2022-08-3d-brain-tumor-environment-aid.html

Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.

Leave a Comment