实验室培养的肿瘤模型可能会改善卵巢癌的治疗方法
科学家们在实验室里为卵巢癌创建了一个三维肿瘤模型,这可能会提高人们对这种疾病的认识和治疗。
由诺丁汉大学和伦敦玛丽女王大学领导的国际团队创造了一个多细胞3-D微环境,再现了这种方式肿瘤卵巢癌细胞生长并对化疗药物有反应。这项研究今天发表在科学的进步.
有必要改进3-D癌症模型来研究患者的肿瘤生长和进展,并测试对新疗法的反应。目前,90%成功的临床前癌症治疗在临床试验的早期阶段失败,不到5%的肿瘤药物在临床试验中成功。临床前测试主要依赖于二维(2-D)实验室生长的组合细胞培养以及动物模型来预测对治疗的反应。
然而,传统的二维细胞培养不能模拟肿瘤组织的关键特征,物种间的差异可能导致许多在动物宿主中成功的治疗在人类中无效。因此,需要新的实验性三维癌症模型来更好地重建人类肿瘤微环境并纳入患者特异性差异。
这种新的水凝胶生物材料是由多肽与卵巢癌中发现的蛋白质共同组装而成的。形成机制使肽能够将这些蛋白质组装到分子环境中,模拟它们在患者肿瘤中的呈现方式。
诺丁汉大学药学院的Alvaro Mata教授领导了这项研究,他说:“生物工程自组装基质扩大了我们的实验研究范围肿瘤的生长以一种生物学上相关的,但受控制的方式发展。在这项研究中,我们使用肽两亲体与细胞外基质蛋白共同组装成肿瘤微环境的可调三维模型。肽/蛋白复合基质的设计是为了试图模仿患者肿瘤的物理、生物分子和细胞特征。我们使用化学疗法测试了实验室生长肿瘤的反应,以验证多细胞结构的功能,并看到肿瘤缩小。这表明,新的肽/蛋白质/细胞生物材料可以更有效地测试新的药物和治疗方法卵巢癌."
自组装是指多个组件可以组织成更大的定义良好的结构的过程。生物系统依靠这一过程来控制分子和细胞组装成复杂的功能组织,这些组织具有我们所知道的显著特性,如生长、复制和执行强大功能的能力。
来自澳大利亚莫纳什大学的副教授Daniela Loessner是这项研究的合著者,他说:“目前,3d癌症模型的黄金标准是市购的MatrigelTm,一种从小鼠肉瘤中提取的可溶性基底膜。Matrigel受欢迎的一个主要原因是它能够使细胞-基质相互作用,从而促进癌细胞和基质细胞生长成被称为球体的聚集体。然而,由于其批次可变性、未定义的成分和动物来源,它在模拟肿瘤微环境方面缺乏控制。这些特征是有效筛选和开发新治疗方法的重要限制癌症.我们的研究已经证明了设计一种3d矩阵的能力,它可以作为一种复杂但可控的替代Matrigel的材料。”
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