El modelo de tejido 3D de un cáncer cerebral vivo apunta a un posible futuro para la detección de drogas
Una imagen confocal fluorescente del tejido canceroso diseñado. Células cancerosas (azul y verde) dispuestas en una masa esferoidal 3D similar a in vivo, rodeada de vasos sanguíneos artificiales (rojo) generados mediante el uso de la técnica. Crédito: KTH Royal Institute of Technology
Como alternativa potencial para las pruebas de fármacos sin animales de laboratorio, los investigadores del KTH Royal Institute of Technology desarrollaron y probaron con éxito un modelo 3D de cáncer cerebral vivo que supera uno de los mayores desafíos en la ingeniería de tejidos.
En la edición reciente de la revista científica Advanced Materials, los investigadores informaron sobre una técnica para replicar los vasos sanguíneos más pequeños del cuerpo, también conocidos como microvasculatura, dentro de un hidrogel de colágeno cargado con células cancerosas vivas. La técnica, que se llama moldeo por cavitación, crea cavidades lo suficientemente pequeñas para que las células se conviertan en vasos sanguíneos en una escala más parecida a las del cuerpo humano.
El autor principal del estudio, Alessandro Enrico, Ph. D. estudiante de KTH, dice que la técnica para crear cavidades para estos vasos sanguíneos representa un gran avance en la investigación biomédica y que el método podría usarse potencialmente para modelar otros tipos de tejidos humanos además de los cancerosos.
«Este estudio representa un gran paso adelante en términos de modelo de ingeniería de tejidos para la detección de fármacos», dice Enrico.
Para el desarrollo de fármacos, la única alternativa a la experimentación con animales son modelos simples de células 2D, en los que las células humanas se cultivan en plásticos en una disposición plana y bidimensional. Él dice que aunque las plataformas de «laboratorio en un chip» en 2D se usan para replicar tejido vivo, en última instancia están limitadas por su simplicidad.
Una imagen confocal fluorescente del tejido canceroso diseñado. Células cancerosas (azul y verde) dispuestas en una masa esferoidal 3D similar a in vivo, rodeada de vasos sanguíneos artificiales (rojo) generados mediante el uso de la técnica. Crédito: KTH Royal Institute of Technology
«Los modelos de tejido 2D ralentizan las pruebas y las hacen más costosas», dice. «Los resultados de trabajar con un modelo 3D se relacionan con el tejido dimensional 3D real del cuerpo humano».
Replicar un modelo de tejido 3D cerraría la brecha entre los modelos 2D simples y la fisiología real del tejido, dice. «Pero obtener una microvasculatura 3D en un andamio de hidrogel mientras se mantiene la viabilidad celular no es una tarea fácil».
Para crear la microvasculatura que los tejidos complejos como el cáncer cerebral vivo necesitan para sobrevivir, los investigadores comenzaron moldeando una estructura no estructurada. hidrogel de colágeno que contiene células cancerosas vivas. Luego, utilizan la irradiación láser del hidrogel para generar burbujas de gas que reorganizan las fibras de colágeno, creando así cavidades y formando microcanales. Finalmente, las células endoteliales se bombean a las cavidades, donde se ensamblan en vasos sanguíneos artificiales de tamaño similar a la vasculatura del cuerpo humano.
El proceso no causa daño a las células, un riesgo real con las técnicas de bioimpresión actualmente. en desarrollo, dice.
Los modelos de tejido 3D replican fielmente el tejido vivo y se mantuvieron estables durante al menos ocho días en condiciones fisiológicas. «Esto es esencial para estudiar interacciones biológicas complejas que pueden tardar días o semanas en desarrollarse», dice Enrico.
Enrico dice que el próximo paso es investigar la compatibilidad de este método con otros hidrogeles para modelar diferentes tejidos. y órganos
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El andamio esquelético sostiene las células óseas y los vasos sanguíneos Más información: Alessandro Enrico et al, Modelos de tejido microvascularizado en 3D por moldeo por cavitación basado en láser de colágeno, Materiales avanzados (2022). DOI: 10.1002/adma.202109823 Información de la revista: Advanced Materials
Proporcionado por KTH Royal Institute of Technology Cita: Modelo de tejido 3D de cáncer cerebral vivo apunta a un posible futuro para detección de drogas (2022, 23 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-3d-tissue-brain-cancer-future.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.