Une plate-forme de test innovante qui imite as well as fidèlement ce que le cancer rencontre dans le corps peut permettre des thérapies moreover précises et personnalisées en permettant l’étude rapide de multiples combinaisons thérapeutiques contre les cellules tumorales. La plate-forme, qui utilise un environnement tridimensionnel pour refléter in addition étroitement un microenvironnement tumoral, est démontrée dans une recherche publiée dans Communications Biology.



« L’ensemble de cette plate-forme nous donne vraiment un moyen d’optimiser l’immunothérapie personnalisée à une échelle rapide et à haut débit », a déclaré Jonathan Dordick, professeur à l’Institut de génie chimique et biologique et membre du Centre de biotechnologie et d’études interdisciplinaires (CBIS) de l’Institut polytechnique Rensselaer. qui a dirigé cette recherche. « Vous pouvez imaginer quelqu’un ayant un most cancers, et vous biopsiez rapidement la tumeur. »

Les chercheurs s’intéressent particulièrement au comportement d’un form spécifique de cellules immunitaires appelées cellules tueuses naturelles (NK), qui recherchent le cancer ou les virus dans le corps, se lient à leurs récepteurs et excrètent une enzyme destinée à tuer les cellules indésirables. La plate-forme étudiée dans cet article permet aux chercheurs de comparer ce qui se passe lorsque les cellules NK combattent seules les cellules tumorales par rapport à la façon dont elles se comportent lorsqu’un anticorps ou un médicament anticancéreux, ou une combinaison des deux, est ajouté.



La plate-forme est une petite puce en plastique en deux functions de la taille d’une lame de microscope. Un côté de la puce sandwich contient 330 minuscules piliers sur lesquels les chercheurs peuvent placer une matrice externe, constituée d’une substance semblable à un gel, qui imite l’environnement mécanique d’une cellule tumorale. Lorsque les cellules cancéreuses sont placées à l’intérieur de cette construction semblable à un gel, elles sont encouragées à prendre la forme d’un sphéroïde, tout comme elles le feraient à l’intérieur du corps. La deuxième pièce contient 330 micropuits dans lesquels des cellules NK peuvent être ajoutées en suspension – autant qu’elles s’écouleraient, sans attache à l’intérieur du corps.

À Rensselaer, Dordick a collaboré avec Seok-Joon Kwon, chercheur principal au CBIS, et Sneha Gopal, qui a récemment obtenu son doctorat. basé, en partie, sur cette étude. L’équipe Rensselaer a collaboré avec des chercheurs de l’Université de Konyang et de Clinical & Bio Final decision Business Ltd. Pour tester cette plateforme, les chercheurs ont étudié deux kinds de cellules cancéreuses du sein, ainsi que des cellules cancéreuses pancréatiques, avec diverses combinaisons de cellules NK, deux anticorps monoclonaux et un médicament de chimiothérapie anticancéreuse.

« Vous pouvez effectuer un dépistage très rapidement pour déterminer quelles combinaisons de cellules NK, d’anticorps et de médicaments chimiothérapeutiques ciblent les cellules cancéreuses dans la géométrie sphéroïde », a déclaré Dordick. « Ce qui est vraiment étonnant, c’est que nous voyons des différences très importantes entre ce qui se passe dans ce sphéroïde, dans les fentes de la puce, et ce qui se passerait dans une tradition cellulaire bidimensionnelle furthermore traditionnelle qui est souvent utilisée dans le dépistage. »

Dans la conception sphéroïde, par exemple, le paclitaxel, un médicament de chimiothérapie, a eu peu d’effet sur les trois styles de cellules cancéreuses à lui seul, alors que dans un système bidimensionnel traditionnel, a déclaré Dordick, le médicament peut sembler bien fonctionner. Il fonctionnait considérablement mieux lorsqu’il était combiné à la fois à des cellules NK et à un anticorps.

« Cette plate-forme rapproche les chercheurs de la médecine personnalisée », a déclaré Deepak Vashishth, directeur du CBIS. « Ce travail mené par le professeur Dordick et son groupe de recherche est un exceptional exemple de la façon dont nous, à Rensselaer, offrons un nouvel angle à la santé humaine en développant de nouvelles approches à l’intersection de l’ingénierie et des sciences de la vie pour améliorer les traitements contre des maladies telles que le most cancers. »

Pour favoriser l’utilisation potentielle de cet outil, Dordick a déclaré qu’il doit être testé sur un significant éventail de sorts de cancer, y compris un microenvironnement tumoral composé de plusieurs kinds de cellules différents. À l’avenir, il envisage que la plate-forme a le potentiel d’identifier les thérapies combinées qui fonctionnent le mieux contre le cancer spécifique d’un patient, permettant l’identification et la fourniture d’une immunothérapie personnalisée.