Skuteczny lek na raka w tydzień? Polscy badacze pracują nad nową metodą

Jednym z największych wyzwań współczesnej onkologii jest dobór odpowiedniej terapii. Nawet pacjenci z tym samym rodzajem nowotworu mogą zupełnie inaczej reagować na identyczne leki. Wynika to z różnic genetycznych i biologicznych między guzami.

Problemem są również ograniczenia tradycyjnych badań laboratoryjnych. Lek, który skutecznie niszczy pojedyncze komórki nowotworowe, nie zawsze działa równie dobrze w organizmie człowieka.

– Możemy mieć związek, który świetnie niszczy pojedynczą komórkę nowotworową, ale u pacjenta sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana. Guz tworzy własne środowisko, korzysta z otaczających go komórek, niejednokrotnie je "przeprogramowując" tak, aby chroniły go przed terapią. Jeśli model laboratoryjny tego nie odtwarza, łatwo przecenić skuteczność potencjalnego leku – wyjaśnia w komunikacie przesłanym PAP dr hab. Jan Guzowski, kierownik zespołu badawczego.

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN opracowują technologię WellBioprints, która ma umożliwić tworzenie tysięcy mikroskopijnych modeli tkanek z żywych ludzkich komórek.

Podstawą rozwiązania są krople o średnicy około 0,2 milimetra. W każdej z nich badacze umieszczają żywe komórki oraz specjalny biomateriał przypominający żel. W odpowiednich warunkach komórki zaczynają tworzyć struktury odtwarzające wybrane właściwości ludzkich tkanek.

Każda kropla działa jak osobne, miniaturowe laboratorium. Można podać do niej określony lek, a następnie obserwować, jak reagują znajdujące się wewnątrz komórki. Badacze opracowali również sposób unieruchamiania kropli na przezroczystym podłożu. Dzięki temu nie mieszają się ze sobą, a naukowcy mogą przez wiele dni śledzić przebieg poszczególnych eksperymentów.

Docelowo technologia ma pozwolić na tworzenie modeli nowotworów z komórek pobranych od pacjenta podczas biopsji. Na takich próbkach można byłoby jednocześnie testować dziesiątki, a nawet setki leków i ich kombinacji. Najważniejszym celem projektu jest wykorzystanie technologii w medycynie spersonalizowanej, czyli dopasowywaniu leczenia do konkretnego pacjenta.

– Lekarz często musi wybrać kolejną terapię, mając w praktyce bardzo ograniczoną wiedzę na temat możliwej reakcji danego pacjenta na konkretny lek lub kombinację kilku leków. W odpowiedzi na ten problem chcielibyśmy doprowadzić do sytuacji, w której z komórek pacjenta można stworzyć kompletny panel lekowy i sprawdzić, który wariant leczenia daje najlepszy efekt terapeutyczny. Zamiast zgadywać wyłącznie na podstawie statystyk klinicznych, można byłoby bezpośrednio sprawdzić reakcje komórek konkretnego pacjenta – zaznacza dr Guzowski.

Naukowcy chcieliby, aby cały proces zajmował około tygodnia. To istotna różnica w porównaniu z niektórymi metodami eksperymentalnymi, w których komórki nowotworowe wszczepia się zwierzętom, a następnie przez wiele miesięcy obserwuje działanie leków. W przypadku zaawansowanego nowotworu czas oczekiwania na wynik może mieć szczególne znaczenie.

WellBioprints ma znaleźć zastosowanie nie tylko w dobieraniu leczenia, ale także w opracowywaniu nowych leków przeciwnowotworowych. Badacze planują tworzyć modele zawierające ludzkie komórki odpornościowe. Pozwoliłoby to lepiej oceniać działanie immunoterapii oraz ryzyko wystąpienia niepożądanych reakcji.

Technologia pozostaje na etapie rozwoju i nie jest jeszcze dostępna jako rutynowe badanie dla pacjentów onkologicznych. Projekt realizowany jest w ramach programu PRIME Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, finansowanego z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki.

Źródło: naukawpolsce.pl