Organi i ri mbi çip synon përshpejtimin e kërkimit dhe mjekësisë së personalizuar

Është vetëm disa centimetra në madhësi dhe mund të mbahet midis dy gishtave, por në mikro-kanalet e gdhendura brenda tij, fshihet një model tredimensional dhe shumë besnik i një kanceri të traktit biliar të quajtur kolengiokarcinoma. , i kompletuar me mikromjedisin e tij tumoral. Ky model 3D është ndërtuar duke filluar nga një kampion i qelizave kancerogjene të pacientit dhe në këtë mënyrë ai përfaqëson një “organ-në-chip” specifik për pacientin: një teknologji e bërë e mundur vetëm nëpërmjet një qasjeje multidisiplinare që bashkon biomjekësinë, fizikën dhe inxhinierinë.

Prototipi inovativ është rezultat i bashkëpunimit midis Ana Lleo De Nalda , profesoreshë e rregullt në Universitetin Humanitas dhe drejtuese e Laboratorit të Imunopatologjisë Hepatobiliare në Spitalin Kërkimor Humanitas, dhe Marco Rasponi , profesor i asociuar në Politecnico di Milano dhe drejtues i Laboratorit të Mikrofluideve dhe Mikrosistemet biomimetike. Studimi u bë i mundur falë bashkëpunimit me grupin e Prof.Guido Torzilli, Drejtor i Departamentit të Kirurgjisë së Përgjithshme dhe drejtues i Njësisë së Kirurgjisë Hepatobiliare të IRCCS Istituto Clinico Humanitas.

“Qëllimi përfundimtar i pajisjes është të përshpejtojë kërkimet mbi kolengiokarcinomën duke ofruar një model të ri laboratorik që imiton më mirë atë që vërejmë tek pacientët. Në të njëjtën kohë, do të ndihmojë në avancimin e mjekësisë precize, pasi mund të përdoret potencialisht si një platformë e personalizuar e testimit të barnave, duke ndihmuar në parashikimin e përgjigjes së pacientëve ndaj terapive”, thonë Ana Lleo dhe Marco Rasponi.

Studimi u financua nga AIRC – Fondacioni Italian për Kërkimin e Kancerit , dhe u botua në Journal of Hepatology Reports .

Kolangiokarcinoma është një kancer i rrallë i mëlçisë (ai prek rreth 5500 njerëz vetëm në Itali, çdo vit) dhe rrjedh nga një transformim malinj i kolengiociteve, qelizat që rreshtojnë traktin biliar.

Për fat të keq, sëmundja shpesh diagnostikohet në një fazë të avancuar, sepse pacientët shfaqin shumë pak simptoma. Kjo është edhe arsyeja pse trajtimet janë shpesh joefektive: në kohën e diagnozës, vetëm 10-30% e pacientëve kanë të drejtë t’i nënshtrohen heqjes kirurgjikale të tumorit.

“Pikërisht për shkak të mundësive të reduktuara terapeutike dhe vdekshmërisë së lartë të kolengiokarcinomës, ne kemi nevojë për modele të reja in vitro që mund të përmbledhin karakteristikat e sëmundjes dhe në veçanti ndërveprimin midis qelizave tumorale dhe qelizave të sistemit imunitar, të cilat luajnë një rol kyç në progresion dhe reagim ndaj drogës”, shpjegon Ana Lleo.

Tani, për herë të parë, studiues nga Humanitas dhe Politecnico di Milano zhvilluan një model të personalizuar 3D të sëmundjes.

“Është një çip mikrofluidik me përmasa disa centimetra. Në brendësi të pajisjes, në kanalet mikrometërore të realizuara duke përdorur teknika të avancuara fotolitografike, kemi mbjellë qelizat kancerogjene të kampionuara nga pacientët e prekur nga kolengiokarcinoma. Qelizat riprodhuan me sukses arkitekturën e tumorit in vitro”, shpjegon Marco Rasponi.

Për të shtuar kompleksitetin e modelit dhe për të përmirësuar besueshmërinë e tij, studiuesit mbollën gjithashtu fibroblaste (qeliza që formojnë indin lidhës), limfocitet T (një lloj qelizash imune) dhe qeliza endoteliale (qeliza që rreshtojnë enët e gjakut që ushqejnë kancerin dhe e kontrollojnë atë nga imuniteti. përgjigjet).

Në një seri eksperimentesh, ekipi i studiuesve tregoi se pajisja përmbledh me besnikëri atë që vërejmë tek pacientët individualë, si në aspektin e aktivizimit të qelizave T, që lidhet me infiltrimin e tumorit, ashtu edhe në aspektin e përgjigjes terapeutike ndaj barnave të ndryshme, bazuar në karakteristikat e përsëritjes së kancerit.

“Hapat e ardhshëm do të jenë optimizimi dhe përmirësimi i mëtejshëm i pajisjes, si një model kërkimor dhe si një platformë e personalizuar e testimit të barnave: ne duam të shtojmë qeliza të sistemit imunitar të lindur, si makrofagët, të cilët luajnë një rol të rëndësishëm në përparimin e tumorit. , dhe futni mikro-pompa që mund të imitojnë rrjedhën e gjakut dhe vaskularizimin. Ne gjithashtu duhet ta testojmë atë në grupe më të mëdha pacientësh, për të konfirmuar aftësinë e tij për të përmbledhur fenomenet që vëzhgojmë në mjedisin klinik, “përfundojnë Ana Lleo dhe Marco Rasponi.