Ученые из Японии создали «опухоль на чипе», чтобы революционизировать тестирование лекарств от рака — Naked Science
23.12.2019
Мария Азарова

Ученые из Японии создали «опухоль на чипе», чтобы революционизировать тестирование лекарств от рака

Исследователи воссоздали опухоль на устройстве размером с монету, с помощью которого испытания противораковых препаратов станут проще и эффективнее.

Опухоль с сосудистой сетью / © Киотский университет
Опухоль с сосудистой сетью / © Киотский университет

Команда ученых из Киотского университета (Япония) разработала новую технологию — «опухоль на чипе». С помощью этого устройства можно будет культивировать раковые клетки in vitro и имитировать условия, которые свойственны человеческому организму. Таким образом, по словам авторов исследования, опубликованного в журнале Biomaterials, появится возможность воссоздать трехмерную структуру клетки и испытывать потенциальные противораковые препараты с большей точностью. Кроме того, метод обещает значительно упростить этот процесс.

«Потенциальные соединения тестируются с использованием животных моделей и клеток, культивируемых в чашке Петри. Однако эти результаты часто не отражают биологических особенностей организма человека, — объясняет один из авторов работы Юджи Нашимото. — Кроме того, клеткам, выращенным в чашке, не хватает трехмерной структуры и кровеносных сосудов или сосудистой сети, которые поддерживают ее жизнедеятельность. Мы же придумали, как создать устройство, которое решает эти проблемы».

Культивированная на устройстве опухоль и сеть микроканалов, окружающих ее / © Киотский университет

Революционное устройство по размерам сопоставимо с обычной монетой, но имеет «лунку» диаметром в один миллиметр в центре, от которой отходит множество микроканалов размером не более 100 нанометров. Суть в том, что опухолевые клетки помещаются в центральную лунку, а клетки, которые выстраивают кровеносные сосуды, располагаются вдоль каналов. В течение нескольких дней сосуды питают, они растут, развиваются и закрепляются.

«Такая перфузируемая (пропускающая кровь. — Прим. ред.) сосудистая сеть позволяет вводить питательные вещества и лекарства и имитировать микросреду организма. Это помогает нам получать более четкую картину соединений для лечения рака», — добавляет Нашимото.

Эксперименты продемонстрировали важность роли кровотока в сетке сосудов: тестируемый противоопухолевый препарат в малых дозах оказался действеннее в статических условиях, а когда он попадал в кровоток, в который по микроканалам поступали питательные вещества, его эффективность снижалась.

«Мы предполагаем, что при низких дозах польза от поставки питательных веществ перевешивает действие противоопухолевого лекарства. <…> Мы надеемся, что новое устройство, благодаря его размерам и эффективности, поможет ускорить тестирование бесчисленного множества новых перспективных препаратов. Хотя остается еще много вопросов, мы показали, что трехмерное перфузирование клеточной культуры жизненно важно для следующего шага в открытии лекарств», — сказал глава исследования Рюдзи Йококава.

Ранее искусственный интеллект нашел не замеченные человеком признаки, связанные с рецидивом рака, а ученые из Университета Восточной Англии разработали новый способ обнаружения онкогенных бактерий и вирусов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: