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Resumo Pacientes pediátricos com câncer em estágio de alto risco têm um prognóstico ruim. As terapias administradas para tratar esses pacientes são frequentemente altamente tóxicas e determinadas empiricamente, expondo as crianças a terapias prejudiciais e ineficazes. A medicina de precisão é uma estratégia promissora para esses pacientes. No entanto, biópsias tumorais frequentemente não possuem amostras suficientes para triagem fenotípica de medicamentos, exigindo expansão celular por meio de cultura de células primárias ou desenvolvimento de modelos de xenópsia derivados de pacientes - um processo lento com taxas de sucesso variáveis. Existe uma necessidade não atendida por modelos de teste de medicamentos sensíveis, preditivos e oportunos. Interações dinâmicas entre células e a matriz extracelular (MEC) impactam a sinalização celular e a resposta à terapia contra o câncer. O desenvolvimento de modelos tumorais derivados de pacientes que reflitam a amostra do paciente e sejam alcançados em um período de tempo clinicamente relevante será revolucionário. A análise in-silico da expressão gênica de 265 genes da MEC de uma coorte de pacientes com neuroblastoma de alto risco e sarcoma (n=145) identificou colágenos e fibronectina como os genes da MEC mais abundantemente expressos nas amostras tumorais. Para refletir esse ambiente, desenvolvemos bioinks ajustáveis semelhantes à MEC onde as células estão incorporadas dentro do bioink que imita as restrições de crescimento dentro de um tumor. Especificamente, funcionalizamos os bioinks com peptídeos de colágeno I, fibronectina e laminina para imitar o ambiente da MEC e combinamos isso com a tecnologia de bioimpressão em 3D de alto rendimento para criar tumoroides derivados de pacientes. Neste estudo de prova de conceito, identificamos condições que permitem o crescimento e a expansão das células de neuroblastoma e sarcoma em um ambiente semelhante à MEC em 3D. As amostras tumorais proliferam nos bioinks e a triagem de medicamentos por HTP foi usada para determinar a sensibilidade a medicamentos. Importante, as células bioimprimidas refletem as características genéticas e fenotípicas dos tumores originais dos pacientes e mantiveram sua capacidade tumorígena in vivo. Coletivamente, conseguimos gerar modelos pré-clínicos que refletem os tumores dos pacientes e são diretamente compatíveis com testes de medicamentos pré-clínicos. Importante, nossa plataforma de bioimpressão em 3D tem o potencial de avançar a medicina de precisão contra o câncer em um período de tempo clinicamente relevante. Essas descobertas têm aplicações mais amplas para uma variedade de tipos de câncer para testes pré-clínicos, descoberta de medicamentos e biologia do câncer.
Poltavets et al. (2024) estudaram essa questão.