Учёные создали чип для изучения взаимодействия опухоли с нервами и сосудами

Исследователи из шведского Университета Линчёпинга и Политехнического университета Милана разработали модель опухоли головы и шеи на чипе размером примерно с почтовую марку. В системе выращивают раковые клетки, структуры, похожие на кровеносные сосуды, и нервные клетки, чтобы изучать, как опухоль взаимодействует с окружающей средой. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Твёрдая опухоль состоит не только из раковых клеток: в организме она связана с сосудами, нервами и окружающей тканью. Модель позволяет исследовать эти взаимодействия в лаборатории в контролируемых условиях. Её разработчики рассчитывают, что такой подход поможет изучать рост и распространение опухолей, а также реакцию на лечение.

Для имитации внеклеточного матрикса — сети веществ, окружающей клетки в тканях, — учёные использовали гиалуроновую кислоту, коллаген и ламинины. Состав матрикса заметно влиял на поведение раковых клеток и на их чувствительность к химиотерапии. Исследователи также создали на чипе структуры, напоминающие кровеносные сосуды: они обеспечивают опухоль кислородом и питательными веществами и могут служить путём распространения рака.

«Мы увидели, что раковые клетки реагировали на расположенный рядом сосуд, быстро двигались к нему и проникали внутрь — это первый шаг к распространению опухоли. При этом поведение клеток сильно различалось в зависимости от окружающего их материала», — рассказал руководивший исследованием старший доцент Университета Линчёпинга Пьерфранческо Паджелла.

Через сосудистую структуру на чипе учёные ввели цисплатин — препарат, который часто применяют при этом типе рака. Эффективность лекарства также зависела от состава матрикса.

На заключительном этапе исследователи с помощью стволовых клеток воссоздали тройничные ганглии — скопления нервных клеток, связанных с чувствительностью и болью в области рта и лица. За несколько дней нервы разрослись вокруг опухолей. В трёхмерной модели опухоли, соприкасавшиеся с нервами, реже проникали в сосуды, но становились крупнее.

По словам Паджеллы, модель поможет изучать роль нервов в поведении опухоли и связанной с раком боли. В перспективе её могут адаптировать для других видов солидных опухолей и использовать при проверке лекарств и реакции на лечение. В работе участвовали специалисты лаборатории MiMic Политехнического университета Милана; исследование получило поддержку, в частности, Шведского исследовательского совета, Европейского исследовательского совета и Фонда Кнута и Алисы Валленберг.

Оригинал этой публикации впервые появился на medstand.ru.