专家讨论了癌症更深层次的复杂性
吉塔·梅塔(Geeta Mehta)研究癌症时,不仅将其视为大量细胞,还将其视为具有多种细胞类型的结构化器官,这些细胞类型彼此交流,并与身体相互作用——就像你的肺或肝脏一样。
“肿瘤不仅仅是无意识增殖的癌细胞。相反,它们是高度有组织和相互关联的器官系统她在最近的一篇文章中写道《公共科学图书馆•综合》评审论文。
”癌症作为生物工程师,我们有责任创建生理学模型,以准确理解不同肿瘤微环境中的多维结构、组织和复杂关系。”
她的论文“精准医疗的集成癌症组织工程模型”讨论了当前有影响力的癌症生物工程模型,并建议了改进它们的方法。
Mehta是道康宁材料科学与工程助理教授,材料科学与工程和生物医学工程的助理教授,也是密歇根大学密歇根工程工程细胞微环境实验室的负责人。
这种观点是否对某些类型的癌症比其他类型的癌症更有益?
梅塔:没有。所有癌症类型应视之为“癌症器官”,包括实体瘤、白血病、淋巴瘤。但是,就像真正的器官一样,每种癌症器官的工作方式不同。
癌症器官和实际器官有多相似?这些相似之处在哪里结束?
梅塔:癌症器官和正常器官都有复杂的内部环境和一系列复杂的相互作用来控制它们的行为。两者都有很多组成部分细胞类型它们彼此之间进行动态交流,都有一个特定的三维结构,影响着它们与身体其他部分的互动。
一个很大的区别是,实际的器官受到严格的监管,以保持它们的完整性和稳定性。癌症不是这样调控的——肿瘤内部的环境促进了不受控制的生长,而不是稳定。
将癌症视为一种器官会如何改变癌症研究的方式?
梅塔:因为癌症的器官特征会影响它对治疗的反应。传统的癌症研究主要包括二维载玻片和培养皿,它们无法识别和吸收这些特征。这些二维培养对治疗的反应不像体内的癌症那样,这使得它们不那么有用。
通过将癌症视为一个器官,我们可以开发出更现实的生物工程模型,复制体内的条件,包括三维、异质细胞群和细胞在体内所经历的物理力的机械刺激反应。通过考虑这些特征,我们可以获得更多临床相关的结果,指导新疗法的开发,加速临床进展。
由于这种方法,我们在未来可能会看到什么样的新治疗方法?
梅塔:通过设计癌症器官模型,我们希望更好地了解癌症是如何发展的,并了解将健康细胞转变为癌症的具体相互作用。然后,我们希望开发出阻断这些相互作用的靶向疗法。这种方法还可以改善针对个别患者的治疗方法的开发。
癌症研究中你正在努力解决的另一个重大挑战是什么?
梅塔:我们发现,癌症不仅像器官一样工作,而且同一类型的癌症器官在不同患者身上的工作方式也不同。因此,我们正在开发三维异构模型,可以从单个患者样本中重建肿瘤。
这使我们能够观察单个患者的个体微肿瘤之间的差异,以及患者之间发生的细胞组成、基因表达和化疗耐药性的差异。