Een team van onderzoekers aan de Tsinghua-universiteit in China heeft een innovatieve methode ontwikkeld om niertumoren in het laboratorium te repliceren via 3D-bioprinting. Deze ontwikkeling markeert een belangrijke stap richting meer gepersonaliseerde behandelstrategieën bij niercelcarcinoom (RCC), een vorm van kanker waarvan de incidentie wereldwijd toeneemt.
De technologie maakt gebruik van tumorcellen afkomstig van echte patiënten, gecombineerd met ondersteunende celtypen, zoals bloedvatachtige structuren. Zo wordt een realistische tumoromgeving nagebootst in de vorm van zogeheten organoïden. Deze mini-organen bootsen niet alleen de structuur, maar ook de biologische eigenschappen van de oorspronkelijke tumoren nauwkeurig na.
3D-bioprinting technologie
Door het gebruik van 3D-bioprinting kunnen deze organoïden sneller en consistenter worden geproduceerd dan met traditionele laboratoriummodellen. Dat maakt grootschalige en efficiënte tests van medicamenteuze behandelingen mogelijk, waarbij sneller kan worden bepaald welke therapieën het meest effectief zijn voor een specifieke patiënt.
“Deze technologie kan een keerpunt betekenen in hoe we nierkanker onderzoeken en behandelen. Door sneller organoïden te produceren, kunnen we behandelingen testen op patiëntspecifieke tumoren en zo de effectiviteit van therapieën aanzienlijk verhogen”, stelt Dr. Yuan Pang, mede-auteur van het onderzoek dat recent verscheen in Biofabrication.
Uitdagingen overwinnen
Een belangrijk voordeel van deze benadering is dat het helpt bij het overwinnen van een van de grootste uitdagingen in de oncologie: de grote mate van variatie tussen tumoren en de ontwikkeling van medicijnresistentie. RCC-patiënten reageren vaak slecht op chemotherapie, en gerichte therapieën zijn niet voor iedereen effectief. Door nauwkeurige modellen van individuele tumoren te creëren, kan de behandelkeuze beter worden afgestemd op de unieke kenmerken van iedere patiënt.
Bovendien vermindert de technologie de afhankelijkheid van arbeidsintensieve handmatige kweekprocessen, wat de doorlooptijd van preklinisch onderzoek aanzienlijk verkort.
Nieuwe geneesmiddelen
De onderzoekers zien ook toekomstig potentieel in het inzetten van deze technologie voor het ontwikkelen van nieuwe geneesmiddelen, het optimaliseren van bestaande behandelingen en het verbeteren van de voorspelbaarheid van behandeluitkomsten.
Met de opkomst van dit soort geavanceerde bioprinting technologieën komt een toekomst dichterbij waarin oncologische zorg steeds persoonlijker, effectiever en efficiënter wordt ingericht. Een ander recent voorbeeld van de mogelijke meerwaarde van deze ontwikkelingen zagen we enkele weken geleden.
Onderzoekers van de University of British Columbia Okanagan (UBCO) ontwikkelden toen een geavanceerd 3D-geprint longmodel dat nauwkeurig het structuur- en mechanisch gedrag van echt longweefsel benadert. Het model is vervaardigd met behulp van een innovatieve bio-inkt: een hydrogel van lichtgevoelige, gemodificeerde gelatine en polyethyleenglycoldiacrylaat, die microruimtes voor bloedvaten en luchtwegen bevat Deze doorbraak biedt nieuwe kansen in de bestudering van complexe respiratoire aandoeningen zoals astma, COPD en longkanker.
