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A bioimpressão tridimensional (3D) de vários tipos de células em matrizes extracelulares otimizadas tem o potencial de modelar mais de perto o nicho 3D da fisiologia e doenças humanas, do que as alternativas atuais.
Neste estudo, podemos ver o uso de uma bioimpressora de extrusão de múltiplos bicos para estabelecer modelos de glioblastoma constituído por células cancerígenas e estromais impressas em matrizes compostas de alginato modificado com peptídeos de adesão celular RGDS, ácido hialurônico e colágeno-1.
Os métodos foram desenvolvidos usando células de glioblastoma U87MG e monócitos / macrófagos MM6, enquanto construções mais relevantes para a doença continham células-tronco de glioblastoma (GSCs), co-impressas com células estromais associadas ao glioma (GASCs) e microglia.
Métodos que fornecem uma rota econômica simples para as culturas 3D, evidenciando um padrão de expressão gênica mais próximo do seu estado in vivo, como os esferoides e / ou organoides são utilizadas na bioimpressão atualmente.
Os parâmetros de impressão foram otimizados para promover a interação célula-célula, evitando o "encapsulamento" das células devido à reticulação excessivamente densa. Essa impressão teve um efeito insignificante na viabilidade celular, e as células mantiveram atividade metabólica e proliferação. O hidrogel de alginato permitiu a rápida recuperação de proteínas da célula, do RNA, e os repórteres fluorescentes forneceram análise da ativação da proteína cinase nas construções bioimpressas.
As células-tronco de glioblastoma mostraram mais resistência aos medicamentos hemoterapêuticos nos construtos (construções) de tumores bioimpressos em comparação às culturas 2D, refletindo a situação clínica.
Em resumo, esse trabalho demonstra uma estratégia de bioimpressão 3D que permite o controle sobre a organização espacial das construções tumorais para testes pré-clínicos de sensibilidade a medicamentos e estudos do microambiente tumoral.
Delineamento experimental do projeto em questão. Artigo de referência "Three dimensional in vitro models of cancer: Bioprinting multilineage glioblastoma models".
Quando as construções de células de glioblastoma bioimpressas foram usadas para testar sensibilidades à temozolomida e cisplatina, foi observada uma resistência modesta à droga em relação à cultura aderente para a temozolomida, mas uma resistência muito substancial à cisplatina. Em relação a esses dados, é notável que a cisplatina foi previamente submetida a vários ensaios clínicos para glioma de alto grau sem sucesso, mas fornece dados promissores de citotoxicidade em culturas 2D e algumas culturas 3D, incluindo géis de colágeno e esferóides / neuroesferas 3D.
Embora se tente desenvolver modelos padronizados baseados em células cultivadas que representem mais de perto tecidos saudáveis e doentes, o impacto e o valor de algumas características modificadas do modelo muitas vezes não são claros sem uma análise profunda impraticável da expressão gênica. No entanto, à medida que modelos mais evoluídos são produzidos e a melhor caracterização desses modelos é executada, deve ser possível, de maneira econômica, combinar modelos individuais à aplicações individuais.
Os métodos descritos aqui, os quais reproduzem a organização espacial de vários tipos de células e contribuem para o nicho 3D do glioblastoma, e que permitem o restabelecimento de proteínas e RNA, bem como a análise de sinalização celular, devem acelerar o fornecimento de modelos aprimorados de glioblastoma.
Pincipal referência utilizada na matéria:
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