Новое исследование Ноттингемского университета, похоже, направлено на улучшение скрининга новых противораковых препаратов и систем доставки лекарств, специально разработанных для детей с опухолями головного мозга.
Новые противораковые препараты обычно проверяются против раковых клеток, которые выращиваются в лабораторных чашках для культивирования (известные как 2D-культура), а затем сравниваются с нормальными клетками животных. Однако неоднократно было показано, что выращивание рака человека и нормальных человеческих клеток в маленьких шариках (известное как 3D-культура) более точно имитирует условия в человеческом теле. Широкое распространение физиологических 3D-моделей за последние 50 лет застопорилось из-за высокой цены, низкой скорости и плохой воспроизводимости.
В новой статье, опубликованной в PLOS One, ученые сообщают о новой методологии, которая позволяет проводить скрининговые тесты на наркотики эффективно, точно, удобно и с высокой пропускной способностью в трехмерных культурах. Используя многолуночный планшет со специальным покрытием, они смогли получить единичные шарообразные (сфероидные) культуры рака человека и нормальных стволовых клеток головного мозга.
В этом тесте можно быстро оценить предполагаемые методы лечения на предмет их эффективности в уничтожении опухолей и безопасности для развивающегося мозга. Затем рост или гибель клеток определяют после лекарственного лечения по трем различным параметрам, включая новый показатель размера сфероида. Сфероиды фотографируются с помощью микроскопа, оснащенного камерой, и их рост (расширение) и гибель (сжатие) определяется с помощью специально написанной программы анализа изображений с открытым исходным кодом.
Первый автор статьи, Делян Иванов, аспирант фармацевтического факультета университета, сказал: "Тест был специально разработан для использования оборудования и процедур, которые легко доступны во всех лабораториях, поэтому эту платформу можно легко использовать в ряде лабораторий как в академических кругах, так и в промышленности."
Старший автор и главный научный руководитель доктор Мартин Гарнетт в течение нескольких лет вместе с профессором Дэвидом Уокером из Детского центра исследования опухолей головного мозга (CBTRC) в Ноттингеме занимался разработкой новых систем доставки лекарств для лечения рака. Доктор Гарнетт сказал: "Нам нужно было разработать этот тест, чтобы исследовать свойства системы доставки лекарств в виде наночастиц, над которой мы работали. Однако теперь, когда мы разработали этот тест, мы видим, что он имеет большой потенциал для скрининга противоопухолевых препаратов в целом и может применяться в широком диапазоне ситуаций."
Профессор Дэвид Уокер сказал: "Эта система скрининга лекарств станет центральной частью наших планов в CBTRC, фокусируясь на исследовательском опыте для ускорения разработки систем доставки лекарств, специально разработанных для детей с раком мозга. Рак головного мозга является крупнейшим убийцей рака у детей и молодых людей в возрасте до 40 лет и составляет одну из 50 всех смертей среди людей в возрасте до 60 лет."
Ключевым участником этой работы был соруководитель доктор Терри Паркер, работавший в CBTRC, который был экспертом в области трехмерной культуры клеток мозга, но, к сожалению, умер в октябре прошлого года. Проект PhD был частью Центра подготовки докторантов EPSRC AstraZeneca по целевым препаратам и лекарствам нового поколения, первого в Великобритании Центра подготовки докторантов фармацевтических наук, совместно финансируемого промышленностью. Онкология является ключевым терапевтическим направлением для AstraZeneca, и программа поддерживает стремление компании к научному лидерству.