Oamenii de știință de la UCL creează tumori virtuale pentru a ajuta la livrarea medicamentelor pentru cancer

Oamenii de știință de la UCL au proiectat o tehnică de modelare virtuală care poate crea modele 3D foarte detaliate ale tumorilor canceroase individuale și poate simula administrarea acestor medicamente pentru cancer pentru a prezice eficacitatea acestora..

În studiu, cercetătorii au obținut imagini de înaltă rezoluție ale tumorilor rezecate chirurgical și au folosit modelarea matematică pentru a efectua experimente computaționale detaliate. Acest lucru le-a permis să studieze transportul sângelui, fluide biologice și medicamente, și interacțiunile lor complexe cu țesutul.

Noua lor tehnică, numit REANIMATE (Modelarea realistă pe bază de imagini numerice a substraturilor biologice de țesut) permite cercetătorilor să vizualizeze și să interacționeze cu mari, 3D, modele virtuale de mostre de țesut tumoral și tratați-le ca specimene vii. Acest lucru va permite oamenilor de știință să efectueze experimente computaționale complexe pentru a genera noi perspective asupra modului în care tumorile individuale reacţionează la tratamente specifice..

În studiu, publicat în Nature Biomedical Engineering, cercetătorii au folosit imagini optice ale țesutului tumoral extras, care a fost făcut transparent folosind un cocktail de tratamente chimice. Acestea pot prezenta detalii fine, cum ar fi rețelele de vase de sânge și nucleele celulare, care poate fi văzută în organe întregi la rezoluție foarte mare prin utilizarea sondelor marcate fluorescent care se leagă de structuri specifice.

Dr. Simon Walker-Samuel, conducător universitar comun (Centrul UCL pentru Imagistica Biomedicală Avansată) a spus: „Aceste progrese reprezintă un efort cu adevărat interdisciplinar și nu ar fi posibil fără contribuția combinată a fizicienilor., matematicienii, biologi de cancer, clinicieni, specialişti în imagistică şi ingineri.”

„Noul cadru are un impact potențial vast în a ajuta la dezvoltarea de noi medicamente pentru cancer și poate oferi o modalitate rentabilă de a le testa eficacitatea înainte de a merge la testele pe oameni.. Avansează mișcarea către o medicină cu adevărat personalizată, cu scopul potențial ca, într-o zi, clinicienii să poată predetermina cel mai eficient plan terapeutic pentru structura tumorală unică a fiecărui pacient.”

Se prevede că unul din doi oameni din Marea Britanie va fi diagnosticat cu cancer de-a lungul vieții, cu tratamentul cancerului estimat că va costa NHS 13,2 miliarde de lire sterline până la 2021.

Structura tumorilor canceroase variază foarte mult, ceea ce face dificilă administrarea medicamentelor terapeutice, ceea ce înseamnă că este greu de prezis absorbția unui medicament de către țesutul bolnav și distribuția sa ulterioară. Acest lucru poate duce la o dozare suboptimă și la reacții adverse, inclusiv rezistență crescută la tratament prin expunere.

Dr. Rebecca Shipley, profesor universitar principal (Director, Institutul de Inginerie a Sănătății UCL) a spus: „REANIMATE folosește imagistica optică a probelor tumorale extrase chirurgical pentru a genera modele virtuale ale structurii tumorii la scară microscopică.. Aceasta este baza pentru a realiza modelarea matematică, care integrează și imagini cantitative RMN luate înainte de extragerea tumorii. Aceasta este o abordare nouă, care oferă un cadru complet nou pentru predicția terapiei în tumori și acum dezvoltăm modalități de aplicare a acesteia la imaginile prelevate din biopsiile pacientului.”

Sursă:

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