Специалисты Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) разработали модель для оценки эффективности препаратов, направленных на борьбу с метастазами. Эта система позволяет в реальном времени наблюдать, как отдельная клетка преобразуется в опухолевое образование, а также анализировать, насколько лекарственное средство способно влиять на этот процесс.
Исследование опубликовано в журнале Bio-protocol. Учёные из СибГМУ отметили, что основная угроза для жизни при онкологических заболеваниях зачастую связана не с первичной опухолью, а с метастазами — опухолевыми поражениями, распространяющимися в других тканях и органах.
Для замедления либо полного прекращения распространения метастаз разрабатываются специализированные медикаменты. Тем не менее, до настоящего времени отсутствуют методы скрининга препаратов, целенаправленно воздействующих на единичные опухолевые клетки в местах вторичного роста, которые в дальнейшем дают начало метастазам, подчеркнула Ксения Невская, научный сотрудник Центра биологических исследований и биоинженерии СибГМУ.
Кроме того, модель должна быть простой для воспроизведения в различных лабораториях, чтобы результаты исследований могли быть сопоставимы, добавили в университете. В частности, сотрудники СибГМУ создали трехмерную систему, имитирующую метастаз рака молочной железы в печени, с использованием трёхмерного культивирования клеток.
При помощи флуоресцентной и конфокальной микроскопии учёные имеют возможность проследить развитие опухолевых клеток. «В режиме реального времени мы наблюдали, как одна опухолевая клетка делится и превращается в метастаз, либо же данный процесс подавляется под воздействием исследуемого химического соединения,» — рассказали разработчики.
По словам Невской, протокол создания этой модели метастатического очага печени легко воспроизводим в любой научной лаборатории по всему миру и может быть адаптирован для изучения метастазов иных видов рака. В отличие от традиционных двумерных моделей, которые представляют собой однослойный клеточный слой и не способны адекватно отображать процессы метастазирования, данная система более реалистична.
Для проверки противометастатических препаратов обычно прибегают к экспериментам на животных, однако на ранних этапах многие вещества «отсеваются», так как биологические механизмы у мышей и человека сильно различаются, пояснила учёный. В дальнейшем планируется усовершенствовать модель, чтобы она максимально точно воспроизводила процессы формирования вторичных опухолевых узлов.
Исследователи собираются начать применять разработанную модель для непосредственного поиска перспективных медикаментов с противометастатическим эффектом. Работа выполнена при поддержке программы «Приоритет — 2030».