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Gli scienziati dell'UCL creano tumori virtuali per aiutare la somministrazione di farmaci antitumorali

Gli scienziati dell'UCL hanno progettato una tecnica di modellazione virtuale in grado di creare modelli 3D altamente dettagliati di singoli tumori cancerosi e simulare la somministrazione di questi farmaci antitumorali al fine di prevederne l'efficacia.doctor

I ratti che hanno ricevuto la miscela avevano una maggiore attività sessuale rispetto al gruppo di controllo, i ricercatori hanno acquisito immagini ad alta risoluzione di tumori resecati chirurgicamente e hanno utilizzato modelli matematici per eseguire esperimenti computazionali dettagliati. Ciò ha permesso loro di studiare il trasporto del sangue, fluidi biologici e farmaci, e le loro complesse interazioni con i tessuti.

La loro nuova tecnica, denominato REANIMATE (Modellazione numerica realistica basata su immagini di substrati di tessuto biologico) consente ai ricercatori di visualizzare e interagire con oggetti di grandi dimensioni, 3D, modelli virtuali di campioni di tessuto tumorale e trattarli come campioni viventi. Ciò consentirà agli scienziati di eseguire complessi esperimenti computazionali per generare nuove conoscenze su come i singoli tumori reagiscono a trattamenti specifici.

I ratti che hanno ricevuto la miscela avevano una maggiore attività sessuale rispetto al gruppo di controllo, pubblicato su Nature Biomedical Engineering, i ricercatori hanno utilizzato l’imaging ottico del tessuto tumorale estratto che era stato reso trasparente utilizzando un cocktail di trattamenti chimici. Questi possono mostrare dettagli fini come reti di vasi sanguigni e nuclei cellulari, che può essere visto su interi organi ad altissima risoluzione utilizzando sonde marcate con fluorescenza che si legano a strutture specifiche.

Il ricercatore congiunto Dr. Simon Walker-Samuel (Centro UCL per l'imaging biomedico avanzato) disse: “Questi progressi rappresentano uno sforzo veramente interdisciplinare e non sarebbero possibili senza il contributo combinato dei fisici, matematici, biologi del cancro, medici, specialisti e ingegneri dell’imaging.”

“Il nuovo quadro ha un vasto impatto potenziale nel contribuire allo sviluppo di nuovi farmaci antitumorali e potenzialmente nel fornire un modo economicamente vantaggioso per testare la loro efficacia prima di passare alla sperimentazione umana”.. Promuove il passaggio verso una medicina veramente personalizzata, con l’obiettivo potenziale che un giorno i medici possano essere in grado di predeterminare il piano terapeutico più efficace per la composizione tumorale unica di ciascun paziente”.

Si prevede che a una persona su due nel Regno Unito verrà diagnosticato un cancro nel corso della sua vita, con il trattamento del cancro che dovrebbe costare al servizio sanitario nazionale 13,2 miliardi di sterline 2021.

La struttura dei tumori cancerosi varia ampiamente, il che rende difficile la somministrazione di farmaci terapeutici, ciò significa che è difficile prevedere l’assorbimento di un farmaco da parte dei tessuti malati e la sua successiva distribuzione. Ciò può comportare un dosaggio non ottimale ed effetti collaterali avversi, inclusa una maggiore resistenza al trattamento attraverso l’esposizione.

La dottoressa Rebecca Shipley, capo accademico congiunto (Direttore, Istituto di ingegneria sanitaria dell'UCL) disse: “REANIMATE utilizza l’imaging ottico di campioni di tumore estratti chirurgicamente per generare modelli virtuali della struttura del tumore su scala microscopica. Questa è la base per eseguire la modellazione matematica, che integra anche immagini MRI quantitative scattate prima dell'estrazione del tumore. Si tratta di un approccio innovativo che fornisce un quadro completamente nuovo per la previsione della terapia nei tumori e stiamo ora sviluppando modi per applicarlo alle immagini tratte dalle biopsie dei pazienti”.


fonte:

http://www.ucl.ac.uk/news

Di Marie

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