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El equipo imprime en 3D un tumor de glioblastoma completo

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El equipo imprime en 3D un tumor de glioblastoma completo

Imagen microscópica del modelo de glioblastoma bioimpreso en 3D. Los vasos sanguíneos bioimpresos están cubiertos con células endoteliales rojo y pericitos cian. Los vasos sanguíneos están rodeados de un tejido que imita al cerebro compuesto de células de gliblastoma azul y elCélulas del microambiente cerebral verde. Se pueden perfundir diferentes fármacos o células a través de los vasos sanguíneos bioimpresos en 3D para probar su efecto en el tejido tumoral. Crédito: Universidad de Tel Aviv
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Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han impreso en 3D un tumor de glioblastoma único en su tipo que imita una neoplasia maligna de cáncer vivo, lo que impulsa nuevos métodos para mejorar el tratamiento y acelerar el desarrollo de nuevos fármacos para el tipo de cáncer cerebral más letal.

Avance en la batalla contra el cáncer de cerebro


El glioblastoma es notoriamente fatal, ya que representa la mayoría de los tumores cerebrales y es muy agresivo. El tiempo promedio de supervivencia de los pacientes con glioblastoma es de 14 a 15 meses desde el diagnóstico. El glioblastoma se propaga rápidamente y de manera impredecible, lo que hace que sea particularmente difícil de detectar.tratar con enfoques existentes que incluyen cirugía, radioterapia, quimioterapia y ciertas terapias dirigidas. Los nuevos medicamentos podrían generar mejores resultados para los pacientes. Sin embargo, los métodos de desarrollo de medicamentos existentes en el laboratorio requieren mucho tiempo y no muestran cómo funcionará un tratamiento en un individuocuerpo del paciente.

Para abordar el asunto, el equipo de investigación de TAU creó el primer modelo 3D completamente funcional del mundo de un tumor de glioblastoma, que incluye tejido canceroso bioimpreso en 3D y el entorno del tumor circundante que afecta su desarrollo. Los hallazgos se publicaron recientemente en la revista avances científicos .


los investigadores de TAU explican su gran avance

“Nuestra innovación nos brinda un acceso sin precedentes a tumores 3D que imitan mejor el escenario clínico, lo que permite una investigación óptima”, dice el investigador principal del estudio, el profesor Ronit Satchi-Fainaro del Facultad de Medicina Sackler , el Escuela de Neurociencia Sagol , y el Director de Morris Kahn 3D-BioPrinting for Cancer Research Initiative en la Universidad de Tel Aviv. “El cáncer, como todos los tejidos, se comporta de manera muy diferente en una placa de Petri o en un tubo de ensayo que en el cuerpo humano. Aproximadamente el 90%de todos los medicamentos experimentales fracasan en los ensayos clínicos porque el éxito logrado en el laboratorio no se reproduce en los pacientes ".

¿Puerta de entrada para la medicina personalizada?


"Si tomamos una muestra del tumor de un paciente, junto con los tejidos circundantes, podemos realizar una bioimpresión en 3D de esta muestra de 100 pequeños tumores y probar muchos medicamentos diferentes en varias combinaciones para descubrir el tratamiento óptimo para este tumor específico", explica.. "Alternativamente, podemos probar numerosos compuestos en un tumor bioimpreso en 3D y decidir cuál es el más prometedor para un mayor desarrollo e inversión como fármaco potencial".

Satchi-Fainaro agrega que quizás el aspecto más emocionante del avance de su equipo es identificar proteínas y genes en las células cancerosas que pueden servir como nuevos objetivos para los medicamentos, una tarea particularmente difícil cuando se trata de un tumor dentro del cerebro de un ser vivo.

Por ejemplo, los investigadores pudieron usar su nueva tecnología para apuntar a un mecanismo de proteína específico que habían identificado previamente que hace que el sistema inmunológico ayude a la propagación del glioblastoma, en lugar de atacar las células cancerosas mortales. El experimento logró retrasar el crecimiento y bloquearla invasión del glioblastoma.

Según la profesora Satchi-Fainaro, este enfoque innovador no solo permitirá el descubrimiento de nuevos objetivos farmacológicos, sino que también permitirá el desarrollo de nuevos fármacos a un ritmo mucho más rápido que en la actualidad. Ella espera que en el futuro, esta tecnologíafacilitar la medicina personalizada para los pacientes.

Launchpad para el avance


El tumor bioimpreso en 3D está hecho de una composición de gel que se asemeja al cerebro e incluye un sistema complejo de tubos con forma de vasos sanguíneos a través de los cuales pueden fluir las células sanguíneas y los medicamentos, simulando cómo se desarrolla un tumor real y cómo reacciona a los tratamientos.

“El proceso en el que bioimprimimos un tumor de un paciente es que vamos al quirófano, extraemos tejido del tumor y lo imprimimos de acuerdo con la resonancia magnética de ese paciente”, explica Satchi-Fainaro, quientambién es Director del Centro de Investigación de Biología del Cáncer y Jefe del Laboratorio de Investigación del Cáncer y Nanomedicina en la Universidad de Tel Aviv. “Luego, tenemos aproximadamente dos semanas en las que podemos probar todas las diferentes terapias para evaluar su eficacia para ese tumor específico, yregrese con una respuesta sobre qué tratamiento se prevé que sea el más adecuado ".

Utilizando muestras biológicas de pacientes, los investigadores se asociaron con el laboratorio del Dr. Asaf Madi en el Departamento de Patología de TAU, Facultad de Medicina de Sackler, para realizar la secuenciación genética de las células cancerosas en el modelo 3D. Con su enfoque, los investigadores pudieron replicarla tasa de crecimiento y el comportamiento específicos de cada tumor. Como resultado, Satchi-Fainaro dice: "Demostramos que nuestro modelo impreso en 3D es más adecuado para predecir la eficacia del tratamiento, el descubrimiento de fármacos diana y el desarrollo de nuevos fármacos".

La tecnología 3D fue desarrollada por la estudiante de doctorado Lena Neufeld, junto con otros investigadores del laboratorio de Satchi-Fainaro: Eilam Yeini, Noa Reisman, Yael Shtilerman, Dr. Dikla Ben-Shushan, Sabina Pozzi, Dr. Galia Tiram, Dr. AnatEldar-Boock y el Dr. Shiran Farber.

Los modelos bioimpresos en 3D se basan en muestras de pacientes, tomadas directamente de los quirófanos del Departamento de Neurocirugía del Centro Médico Tel Aviv Sourasky Hospital Ichilov afiliado a la TAU.

El estudio fue financiado por la Fundación Morris Kahn, el Consejo Europeo de Investigación ERC, el Fondo de Investigación del Cáncer de Israel ICRF, la Asociación del Cáncer de Israel y la Fundación de Ciencias de Israel ISF y Check Point Software Technologies LTD.

Referencia: Neufeld L, Yeini E, Reisman N, et al.Modelo de glioblastoma bioimpreso en 3D perfundible microingeniería para la imitación in vivo del microambiente tumoral. Sci. Adv. 2021; 7 34: eabi9119. Doi: 10.1126 / sciadv.abi9119

Este artículo se ha vuelto a publicar a partir de lo siguiente materiales . Nota: el material puede haber sido editado por su extensión y contenido. Para obtener más información, comuníquese con la fuente citada.

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