Новая технология, разработанная исследователями Университета Пердью, позволяет нацеливать различные концентрации лекарства или химического вещества на разные участки одной и той же раковой ткани в лаборатории. Открытие может помочь более чем 1.По прогнозам Национального института рака, 7 миллионам человек в этом году в Соединенных Штатах будет диагностирована смертельная болезнь.
Исследовательская группа, в которую вошли биологи из лаборатории Лельевра и инженеры из лаборатории Зиайе, разработала метод, названный градиентом на кристалле.
Это позволяет им изучать влияние неоднородности доставки терапевтических соединений и химических веществ, образующихся в организме, на клетки, воссоздавая сложные взаимодействия, которые происходят в организме.
"Мы являемся первопроходцами в новом мышлении о взаимодействии между микросредой и нормальными и больными клетками в этой среде," сказала Софи Лельевр, профессор фармакологии рака в Purdue, которая помогла руководить исследовательской группой. "Мы можем воссоздать в лаборатории, как клетки, лекарства и химические вещества взаимодействуют в организме, и изучить, как разные области опухоли получают разные концентрации вещества, содержащегося в окружающей среде."
Предполагается, что такая неоднородность способствует прогрессированию рака и устойчивости к лечению.
"Эта технология очень важна, потому что мы можем лучше понять не только то, как различные методы лечения будут действовать на больные клетки, но также и то, как вредные соединения, принимаемые или создаваемые организмом, могут вызывать рак и другие хронические заболевания и способствовать прогрессированию болезни," Лельевр сказал.
Команда Purdue создала градиент, используя систему, похожую на лабиринт, по которому мышь может пробегать в лаборатории, используя шесть слоев пластика и бумаги для создания микроканалов под открытой камерой для культивирования. Затем исследователи использовали то, что они знают из исследования микрофлюидики, для доставки градиента через различные микроканалы данного химического вещества на дно опухолей в культуре. Затем химическое вещество достигает клеток путем диффузии через матрицу.
Исследователи могут проталкивать жидкости различной концентрации, например лекарства, используемые для борьбы с раком, в раковые ткани.
Одной из уникальных характеристик системы Purdue является способность использовать разные концентрации жидкости на разных участках одной и той же ткани, что позволяет идентифицировать порог концентрации, при котором конкретное соединение влияет на клетки с учетом других характеристик в их среде.
Новая система также позволяет исследователям лучше понять важность жесткости тканей для развития и прогрессирования рака, контролируя различные аспекты градиентной технологии. Они также могут проверить влияние различных концентраций лекарств на жесткость.
Технология градиента Purdue доказала свою эффективность в тестировании развития и лечения других заболеваний, поскольку открытая камера для культивирования может вместить различные типы моделей тканей.