化療是治療惡性腫瘤最常用的方法之一。

你的化療藥物有效嗎？

很多時(shí)候，化療往往不能徹底治愈癌癥病人，因?yàn)榘┘?xì)胞會(huì)產(chǎn)生抗藥性。

癌細(xì)胞生存的環(huán)境對(duì)其是否會(huì)產(chǎn)生抗藥性有很大的影響。

尤其是包裹了癌細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)的硬度。

來(lái)自美國(guó)哈佛大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)明了一種新方法來(lái)模仿癌細(xì)胞所處的環(huán)境。

David Mooney

在生物工程學(xué)教授David Mooney的帶領(lǐng)下，科研人員從棕色海藻中提取了一種多糖類(lèi)化合物。

使用這種多糖類(lèi)化合物制作出的水凝膠可以模仿各種組織內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)的硬度，包括健康組織和腫瘤。

科研人員用水凝膠創(chuàng)造了許多硬度不同的三維微環(huán)境，并在其中培養(yǎng)癌細(xì)胞，用以模擬各種腫瘤。

 三維水凝膠模型

然后用化療藥物阿糖胞苷來(lái)攻擊這些腫瘤組織。

他們發(fā)現(xiàn)，如果組織越軟，那么產(chǎn)生抗藥性的可能就越大。

化療藥物對(duì)于“硬”環(huán)境中的癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的殺傷效果（紅色代表死亡的細(xì)胞）

在小鼠體內(nèi)的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果給癌細(xì)胞創(chuàng)造了更“軟”的環(huán)境，會(huì)導(dǎo)致腫瘤的生長(zhǎng)速度加快。

通過(guò)這種方法，可以對(duì)各種不同的化療藥物進(jìn)行預(yù)篩選。

對(duì)于某個(gè)特定組織的特定癌癥，可以找到最有效的化療藥物用在患者身上。

這種水凝膠也可以被用在早期藥物研發(fā)過(guò)程中，填補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室研究和臨床試驗(yàn)之間的空白，提前預(yù)計(jì)不同組織對(duì)于藥物的反應(yīng)。

研究人員希望將來(lái)能夠通過(guò)三維水凝膠模擬不同腫瘤來(lái)為患者找到個(gè)性化醫(yī)療方案。

盡管現(xiàn)在只是針對(duì)癌癥，將來(lái)這個(gè)方法也可以用于其他疾病，來(lái)尋找對(duì)某個(gè)特定器官最有效的藥物。

Mooney教授的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將水凝膠用于骨和軟骨組織修復(fù)、血管形成等其他領(lǐng)域的研究。

Mooney教授說(shuō)：“我們不能假設(shè)體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞和腫瘤中的癌細(xì)胞對(duì)于藥物有同樣的反應(yīng)，所以我們的三維模型可以幫助篩選藥物在不同組織中的有效性。”

哈佛大學(xué)Wyss生物工程學(xué)院主管Donald Ingber教授表示：“三維水凝膠有望達(dá)到模擬每個(gè)病人的腫瘤環(huán)境的程度，從而可以成為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療的又一種途徑。”