El equipo de investigación biomédica de Akay Lab en la Universidad de Houston informa una mejora en un chip microfluídico de cáncer de cerebro desarrollado previamente en su laboratorio. El nuevo chip permite la administración simultánea de múltiples medicamentos y una prueba paralela masiva de respuesta a los medicamentos para pacientes conglioblastoma GBM, el tumor cerebral maligno más común, representa el 50% de todos los casos. Los pacientes con GBM tienen una tasa de supervivencia a cinco años de sólo el 5,6%.
"El nuevo chip genera esferoides tumorales, o grupos, y proporciona evaluaciones a gran escala sobre la respuesta de estas células tumorales GBM a diversas concentraciones y combinaciones de fármacos. Esta plataforma podría optimizar el uso de muestras de tumores raros derivadas de pacientes GBM paraproporcionan información valiosa sobre el crecimiento tumoral y las respuestas a las terapias con medicamentos ", informa Metin Akay, profesor titular de ingeniería biomédica y director del departamento de John S. Dunn. El artículo se publica en la edición inaugural de la IEEE Engineering in Medicine & Biology Society's OpenRevista de Ingeniería en Medicina y Biología.
La capacidad de evaluar rápidamente la efectividad de un medicamento contra el cáncer sería una mejora notable con respecto a los protocolos típicos contra el cáncer en los que se administran medicamentos de quimioterapia, luego se prueban durante varios meses y un paciente cambia a otro medicamento si el primero no es efectivo. El nuevoEl dispositivo puede determinar la combinación de medicamentos óptima en tan solo dos semanas. "Cuando podemos decirle al médico que el paciente necesita una combinación de medicamentos y la proporción exacta de cada uno, esto es medicina de precisión".
El equipo de Akay toma un fragmento de una biopsia de tumor, lo cultiva y lo coloca en el chip. Luego, agregan medicamentos de quimioterapia a las microválvulas del chip para determinar la mejor combinación de medicamentos y la proporción específica que mata la mayoría de las células tumorales.
El equipo cultivó esferoides tumorales 3D, o grupos, a partir de líneas celulares GBM, así como células GBM derivadas de pacientes in vitro, e investigó el efecto de la combinación de temozolomida y un inhibidor del factor nuclear κB sobre el crecimiento tumoral.
"Nuestro estudio reveló que estos medicamentos tienen efectos sinérgicos en la inhibición de la formación de esferoides cuando se usan en combinación, y sugiere que este chip de cáncer de cerebro permite la detección de medicamentos a gran escala, económica y eficaz en muestras de tumores cancerosos en 3D in vitro. Además, esteLa plataforma podría aplicarse a estudios de detección de drogas de ingeniería de tejidos relacionados ", dijo la profesora asistente Yasmine Akay. A ella se unen en el equipo el profesor asistente de investigación Naze Gul Avci y el becario postdoctoral Hui Xia. Las muestras de tejido fueron proporcionadas por el colaborador del proyecto JayJiguang Zhu, MD, director, Neuro Oncología, Escuela de Medicina McGovern en UT Health.
Para minimizar cualquier pérdida de muestra in vitro, el equipo mejoró su sistema de chips de cáncer de cerebro existente agregando una capa de distribución de flujo laminar adicional, que reduce la pérdida de muestra durante la siembra celular y evita que se escapen los esferoides. Esto permite que los esferoides se formen uniformemente en todo elchip para pruebas de drogas consistentes entre cada esferoide.
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Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Laurie Fickman. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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