Ученые Сеченовского Университета разработали микрофлюидную систему «мозг-на-чипе», чтобы исследовать новый подход к терапии глиобластомы — одной из самых агрессивных форм рака мозга. Сочетание темозоломида и беспроводной оптостимуляции позволило добиться почти полного уничтожения опухолевых клеток в лабораторных образцах. Если дальнейшие исследования будут такими же успешными, то в перспективе врачи получат мощный инструмент для борьбы с этим опасным заболеванием. Работа выполняется при поддержке Российского научного фонда, сообщила пресс-служба Сеченовского Университета с помощью Telegram-бота агрегатора научной информации InScience.Pro.
Глиобластома остается одной из самых трудноподдающихся лечению форм опухолей: она отличается быстрым ростом и устойчивостью к существующим методам терапии. Полное хирургическое удаление часто невозможно из-за риска повреждения жизненно важных структур мозга, а химиотерапия далеко не всегда оказывается достаточно эффективной. Поэтому особенно актуальны новые подходы, способные повысить эффективность терапии без дополнительных рисков для пациента.
Российские исследователи из Сеченовского Университета разработали микрофлюидную платформу, имитирующую кровоток в мозге и поддерживающую жизнедеятельность клеток глиобластомы. Ранее ученые показали, что органическое полупроводниковое устройство под воздействием красного света стимулирует активность ионных каналов в клетках. Новые эксперименты доказали, что аналогичный эффект наблюдается и в клетках глиобластомы — это усиливает проникновение темозоломида, одного из ключевых препаратов для лечения этой опухоли.
«Ионные каналы работают как насосы — они втягивают молекулы в клетку. Темозоломиду нужно попасть в ядро, чтобы уничтожить раковую клетку. Красный свет учащает открытие и закрытие каналов, концентрация препарата в клетке растет быстрее — и клетка гибнет. В экспериментах нам удалось уничтожить до 95–98% клеток глиобластомы — это в пять раз больше, чем в контрольных образцах без стимуляции», — отметил доцент Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета Александр Марков, руководитель исследования.
Это первая система «мозг-на-чипе», в которой используется беспроводная оптоэлектронная стимуляция. Она не требует электродов или индуктивных катушек, которые могут вызывать нагрев и повреждение клеток, что делает технологию менее инвазивной и более безопасной.
«Наши эксперименты показали, что сочетание терапии с беспроводной стимуляцией усиливает действие препарата и помогает ему глубже проникать в клетки. Сейчас мы переходим к работе с первичными культурами и органотипическими срезами тканей — моделями, более приближенными к реальной ткани мозга. В частности, предварительные результаты на первичной агрессивной культуре полученной от пациента с глиобластомой, также продемонстрировали усиление терапевтического эффекта», — рассказала Анна Константинова, студентка Института фармации Сеченовского Университета, соавтор исследования.
«Дальнейшее тестирование комбинированного метода терапии на клеточных моделях глиобластомы позволит оценить преимущества данной технологии в терапии злокачественной глиобластомы в условиях повышенной резистентности опухолей к химиотерапии» — добавляет Виктория Хоружая, студентка Института фармации Сеченовского Университета, также соавтор исследования.
Саму платформу «мозг-на-чипе» в дальнейшем планируется использовать и для изучения других видов опухолей мозга. До клинического применения, однако, еще далеко — ученым предстоит решить ряд технических задач и пройти длительный путь испытаний.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
