Un cip cu dimensiunea unui card de credit ar putea în curând să depășească cancerul. O echipă condusă de profesorul Weiqiang Chen, de la NYU Tandon School of Engineering (SUA), a creat un dispozitiv miniatural care ar putea transforma testarea și personalizarea tratamentelor pentru cancerele de sânge.
Aproximativ de dimensiunea unei lamele de microscop, dispozitivul, intitulat „leucemie pe cip”, este primul sistem de laborator care reproduce atât structura măduvei osoase, cât și un răspuns imunitar uman funcțional, reprezentând un pas semnificativ în cercetarea imunoterapiei.
Acest cip de mărimea unui card apare într-un moment în care FDA (Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA) se pregătește să renunțe treptat la testarea pe animale pentru medicamente precum anticorpii monoclonali, oferind un cadru pentru metode alternative de testare a siguranței. Platforma bazată pe cip oferă exact aceasta: oportunitatea de a observa în timp real interacțiunea dintre medicamentele imunoterapice și celulele canceroase într-un mediu care reflectă corpul uman cu fidelitate.
„Putem observa cum evoluează tratamentele împotriva cancerului exact ca în organismul unui pacient, dar în condiții complet controlate și fără experimente pe animale”, a explicat Chen, profesor de inginerie mecanică și aerospațială.
Cum funcționează terapia CAR T și ce o limitează?
Terapia CAR T (Chimeric Antigen Receptor T-cell) reprezintă o formă promițătoare de imunoterapie pentru anumite tipuri de cancere hematologice. Aceasta implică extragerea celulelor imunității ale pacientului, reprogramarea lor genetică pentru a ataca celulele canceroase și reintegrarea lor în organism. Cu toate acestea, în ciuda rezultatelor promițătoare, aproape jumătate dintre pacienți suferă recidive, iar mulți dezvoltă efecte secundare severe, cum ar fi sindromul de eliberare a citokinelor, scrie Interesting Engineering.
Majoritatea obstacolelor în îmbunătățirea acestei terapii derivă din lipsa unui sistem eficient de testare. Modelele pe animale sunt lente, greu de monitorizat și nu reflectă cu exactitate complexitatea sistemului imunitar uman. Pe de altă parte, testele de laborator standard nu reușesc să reproducă mediul celular complex în care celulele canceroase interacționează cu cele imunitare.
Ce inovație aduce acest cip de mărimea unui card?
Noul dispozitiv pe cip replică cele trei zone esențiale ale măduvei osoase unde leucemia se dezvoltă: vasele de sânge, cavitatea măduvei și căptușeala osoasă. Odată populat cu celule prelevate din măduva osoasă a pacienților, sistemul începe să se auto-organizeze, generând propriile proteine structurale (colagen, fibronectină, laminină) și, esențial, menținând un mediu imunitar funcțional.
Folosind imagistică de înaltă rezoluție, cercetătorii au observat în timp real cum celulele imunității se deplasează prin vasele de sânge, identifică celulele canceroase și
