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Wussten Sie, dass Wissenschaftler beurteilen können, wie Krebspatienten auf Medikamente reagieren, bevor sie diese einnehmen? Eine zu diesem Zweck eingesetzte Technik ist das Functional Drug Testing (FDT). Bei dieser Methode werden die Tumorzellen eines Patienten in ein Mikrofluidikgerät eingebracht, um zu sehen, wie sie auf verschiedene Medikamentenkombinationen reagieren. Diese mikrofluidischen Geräte simulieren den Flüssigkeitsfluss im Körper. Das Indian Institute of Technology Hyderabad (IITH) hat kürzlich ein 3D-gedrucktes Mikrofluidikgerät speziell zum Testen von Behandlungen für Mundkrebs entwickelt. Ziel ist es, eine Plattform zu schaffen, auf der Forscher verstehen können, wie Medikamente mit Krebszellen interagieren.
IITH hat dieses 3D-gedruckte Mikrofluidikgerät mit transparentem Formlabs-Harz entwickelt, das als bestes Material für die Zellkultur ausgewählt wurde. An der Studie nahmen drei Patienten teil, deren Biopsieproben die Isolierung von Stammzellen aus oralen Tumoren ermöglichten. Die Zellen wurden dann in dem Gerät kultiviert, um Sphäroide zu bilden, kugelförmige Strukturen selbstaggregierender Krebszellen. Sphäroide sind in der Forschung wertvoll, da sie verschiedene Tumorpopulationen und -zustände im menschlichen Körper nachahmen. Das Ergebnis? Kugeln auf einem Chip.
Der Chip verfügt über eine zweischichtige Anordnung von Serpentinenringen zum Mischen von Medikamentenkombinationen sowie zylindrische Mikrovertiefungen zum Züchten von Sphäroiden. Diese Konfiguration ermöglichte es, sieben Kombinationen von drei Medikamenten zu testen, die üblicherweise zur Behandlung von Mundkrebs eingesetzt werden: Paclitaxel, 5-Fluorouracil und Cisplatin. Da Tumore gegen eine Behandlung resistent werden können, ist eine Kombination mehrerer Medikamente oft die wirksamste Strategie.
In dieser Studie zeigten die Sphäroide von Patient 1 eine hohe Resistenz gegen alle getesteten Arzneimittelkombinationen, während die Sphäroide anderer Patienten positiv auf bestimmte Kombinationen oder Monotherapien reagierten. Auf diese Weise können Forscher bestimmen, welche Medikamentenkombinationen für jeden Patienten am wirksamsten sind. Darüber hinaus betonte der Bericht, dass diese Ergebnisse „auch mit der klinischen Diagnose der Patienten auf der Grundlage histopathologischer Berichte übereinstimmen“, was die Gültigkeit der Schlussfolgerungen untermauert.
Die Studie berücksichtigte weder andere Zelltypen, die die Arzneimittelreaktion beeinflussen könnten, noch analysierte sie die Arzneimittelaufnahme durch Sphäroide während der Exposition. Die Forscher wollen diese Lücken schließen, indem sie ihre Arbeit fortsetzen und ausgefeiltere Modelle entwickeln. Weitere Einzelheiten zur vom IITH durchgeführten Studie finden Sie hier im Originalbericht.
