Bij de zoektocht naar kankerbehandelingen gebruiken onderzoekers structuren die 'tumorsferoïden' worden genoemd. Nu is er een nieuwe manier ontstaan ​​om deze structuren te produceren met behulp van eenvoudige componenten, waardoor het mogelijk wordt om deze waardevolle onderzoeksinstrumenten goedkoop en betrouwbaar te produceren.

In de wereld van het kankeronderzoek is het creëren van tumorsferoïden en het uitgroeien ervan tot intacte kankertumoren een belangrijk onderdeel van het testen van geneesmiddelen tegen kanker en andere benaderingen tegen kanker. In het laboratorium gekweekte tumoren helpen bij het repliceren van wat er in het lichaam gebeurt als kanker zich verspreidt, wat een meer ‘realistische’ mogelijkheid biedt om chemotherapie en andere behandelingen nauwkeurig te testen.

Cellen in het centrale deel van een tumor worden bijvoorbeeld vaak hypoxisch, wat betekent dat ze minder zuurstof ontvangen dan omringende cellen, waardoor ze beter in staat zijn weerstand te bieden aan medicijnen die bedoeld zijn om ze te vernietigen. Tumor-sferoïdculturen helpen deze aandoening te reproduceren en geven onderzoekers betere hulpmiddelen om de aandoening beter te verwarren dan ze kunnen met behulp van 2D-laboratoriumculturen.

Onderzoekers van het Brigham and Women's Hospital (BWH) in Boston wijzen erop dat de huidige methoden voor het maken van tumorsferoïden duur en tijdrovend zijn en tot inconsistente resultaten kunnen leiden. Om dit probleem op te lossen, hebben ze een zogenaamd "DIY"-apparaat gemaakt dat minder dan $ 7 aan onderdelen kost en 4.000 tumorbollen per minuut kan genereren.

Het apparaat bestaat uit een mondstuk dat kankercellen uitwerpt die zijn gesuspendeerd in een oplossing van algen. De spray gaat door een gebied waar een eenvoudige trilmotor – dezelfde die in mobiele telefoons wordt gebruikt om gebruikers te waarschuwen wanneer het geluid uit is – de oplossing schudt, waardoor de gespoten deeltjes niet klonteren en zich vormen tot deeltjes van uniforme grootte.

De methode slaagde erin dit doel te bereiken, en de onderzoekers ontdekten vervolgens dat naarmate de sferoïden werden gekweekt, ze uitgroeiden tot tumoren die de kenmerken van tumoren in vitro nabootsten, inclusief de vorming van een medicijnresistente hypoxische kern. Ze reageerden ook zoals verwacht op chemotherapie.

"We hebben een eenvoudige doe-het-zelf-methode ontwikkeld voor betrouwbaar preklinisch testen van geneesmiddelen tegen kanker", zegt co-auteur Hae Lin Jang van het BWH Center for Engineering Therapeutics. "De kosten van apparatuur vormen vaak een barrière voor kankeronderzoek. Goedkope, eenvoudig te bedienen systemen zoals de onze zijn van cruciaal belang voor het democratiseren van kankeronderzoek en het toegankelijker maken van de wetenschap."

Daartoe stelt het onderzoeksteam hun doe-het-zelf-aanpak beschikbaar voor andere wetenschappers in een artikel dat deze week in het tijdschrift Devices is gepubliceerd.

"Samenvattend verwachten we dat de stapsgewijze doe-het-zelf-begeleiding in deze studie nuttig zal zijn bij het opzetten van dit eenvoudige hulpmiddel in elk laboratorium voor kankerbiologie. Het gebruiksgemak en de snelle generatie van gestandaardiseerde tumorsferoïden zouden een krachtig platform kunnen bieden om moleculaire mechanismen te testen en medicijnen te screenen onder omstandigheden die de pathofysiologische omgeving beter weerspiegelen, "schreven de onderzoekers.