การทดสอบการต่อต้านการแพร่กระจายในการวิจัยโรคมะเร็ง

บทความล่าสุดใน เล็ก เน้นวิธีการใหม่สำหรับการศึกษาการมีปฏิสัมพันธ์ของเซลล์เนื้องอกและทดสอบยาต่อต้านการแพร่กระจายผ่านการพัฒนาระบบไมโครฟลูอิดิคที่เปิดอยู่ใต้น้ำมัน (UOMS) รูปแบบที่เป็นนวัตกรรมนี้เชื่อมโยงแนวทางจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบนเพื่อนำเสนอวิธีที่ครอบคลุมมากขึ้นในการตรวจสอบพฤติกรรมของเนื้องอกในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม

เครดิตภาพ: luchschenf/shutterstock.com

การวิจัยมุ่งเน้นไปที่การทำความเข้าใจการโยกย้ายเซลล์เนื้องอกและการเปลี่ยนแปลงเมทริกซ์นอกเซลล์ (ECM) – ปัจจัยสำคัญในการแพร่กระจายของมะเร็ง โดยการใช้ระบบนี้การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงความรู้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของเนื้องอกและประเมินตัวแทนต่อต้านการแพร่กระจายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมะเร็งเต้านมที่เป็นลบสามเท่า

พื้นหลัง

การแพร่กระจายของมะเร็งซึ่งเซลล์มะเร็งแพร่กระจายจากพื้นที่หลักไปยังอวัยวะที่อยู่ห่างไกลเป็นความท้าทายที่สำคัญในการรักษาและส่งผลกระทบต่อการอยู่รอดของผู้ป่วยอย่างมีนัยสำคัญ การมีปฏิสัมพันธ์ของเซลล์เนื้องอกกับ ECM มีความสำคัญในกระบวนการนี้ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมของเซลล์การย้ายถิ่นและ microenvironment เนื้องอกโดยรวม แบบดั้งเดิม ในหลอดทดลอง แบบจำลองมักจะขาดการจำลองปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ที่ซับซ้อนและคุณสมบัติเชิงกลของ ECM ที่เห็น ในวิฟ การสร้างความต้องการแบบจำลองที่เลียนแบบสภาพเนื้องอกทางสรีรวิทยาดีขึ้น

ระบบ Microfluidic กลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการศึกษาพฤติกรรมของเซลล์เนื่องจากความสามารถในการทำซ้ำสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ที่กล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตามรุ่นปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นระบบปิดซึ่ง จำกัด การเข้าถึงตัวอย่างและ จำกัด การสังเกตกระบวนการไดนามิก UOMS จัดการกับความท้าทายเหล่านี้ด้วยการออกแบบแบบเปิดที่อำนวยความสะดวกในการสังเกตแบบเรียลไทม์และการจัดการปฏิสัมพันธ์ของเนื้องอก-ECM สิ่งนี้ช่วยให้การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับการย้ายถิ่นของเซลล์และให้กรอบที่สมจริงยิ่งขึ้นสำหรับการทดสอบตัวแทนการรักษา

การศึกษาปัจจุบัน

โมเดล UOMS Microtumor ผสมผสานกลยุทธ์จากบนลงล่างและล่างขึ้นบนเพื่อให้ได้การออกแบบที่ไม่เหมือนใครและหลากหลาย วิธีการจากบนลงล่างใช้รูปแบบพื้นผิวขนาดไมโครมิเตอร์เพื่อจัดเรียงส่วนประกอบ ECM อย่างแม่นยำ เทคนิค Photolithography ช่วยสร้าง microchannels ที่เป็นแนวทางในการไหลของสารแขวนลอยของเซลล์และวัสดุ ECM

ในทางตรงกันข้ามกลยุทธ์จากล่างขึ้นบนใช้คุณสมบัติการจัดระเบียบตนเองของเซลล์และส่วนประกอบ ECM สิ่งนี้ช่วยให้เซลล์มะเร็งสามารถสร้าง ECM ได้ตามธรรมชาติสร้างสภาพแวดล้อมที่คล้ายกับ microenvironment เนื้องอกทางสรีรวิทยาอย่างใกล้ชิด การออกแบบที่เปิดกว้างของ UOMS ช่วยลดการรบกวนช่วยให้สามารถเข้าถึงตัวอย่างได้ฟรีสำหรับการสังเกตและการจัดการการทดลอง

เพื่อประเมินศักยภาพในการต่อต้านการแพร่กระจายของ incyclinide (CMT-3) นักวิจัยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมสามลบ MDA-MB-231 การศึกษารวม ในหลอดทดลอง การทดสอบเพื่อตรวจสอบการย้ายถิ่นของเซลล์เนื้องอกและการเปลี่ยนแปลง ECM ภายใต้การรักษาด้วยยา นอกจากนี้, อย่างไร้ประโยชน์ การทดลองในแบบจำลองเมาส์ตรวจสอบ ในหลอดทดลอง ผลการวิจัยนำเสนอการประเมินผลที่แข็งแกร่งของผลกระทบของ incyclinide ต่อพฤติกรรมเนื้องอก

ผลลัพธ์และการอภิปราย

แบบจำลอง UOMS ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลงของการย้ายเซลล์เนื้องอกและการเปลี่ยนแปลง ECM นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความกว้างของช่องทางไมโครฟลูอิดิคมีผลต่อการจัดตำแหน่งไฟเบอร์ ECM โดยมีขนาดเฉพาะปรับการจัดตำแหน่งให้เหมาะสม การค้นพบนี้เน้นถึงความสำคัญของปัจจัย microenvironmental ในการสร้างพฤติกรรมของเซลล์เนื้องอก

ในหลอดทดลอง การทดลองแสดงให้เห็นว่า incyclinide ลดการย้ายถิ่นของเซลล์เนื้องอกอย่างมีนัยสำคัญและการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการเปลี่ยนแปลง ECM ที่หยุดชะงัก ผลกระทบเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนโดย อย่างไร้ประโยชน์ การศึกษาที่หนูที่ได้รับการรักษาด้วย incyclinide ไม่พบการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในขนาดเนื้องอกหลัก แต่มีประสบการณ์การแพร่กระจายของการแพร่กระจายลดลง สิ่งนี้เน้นถึงศักยภาพของ incyclinide ในฐานะสารต่อต้านการแพร่กระจาย

การออกแบบที่เปิดกว้างของ UOMS เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญกว่าระบบปิดแบบดั้งเดิมซึ่งนำเสนอการสังเกตและการโต้ตอบแบบเรียลไทม์กับสภาพแวดล้อมของเนื้องอก ECM ด้วยการเปิดใช้งานการสร้าง microenvironment ที่จัดระเบียบด้วยตนเอง UOMS ช่วยเพิ่มความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาของผลลัพธ์ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการวิจัยโรคมะเร็ง

บทสรุป

การวิจัยครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนที่มีความหมายไปข้างหน้าในการทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ของเซลล์เนื้องอก-ECM ด้วยการแนะนำระบบไมโครฟลูอิดิคที่อยู่ภายใต้น้ำมัน ด้วยการบูรณาการวิธีการจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบนโมเดลนำเสนอการเป็นตัวแทนที่แม่นยำสูงของ microenvironment เนื้องอก

การค้นพบนี้ไม่เพียงแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ incyclinide ในฐานะสารต่อต้านการแพร่กระจาย แต่ยังเน้นถึงความเก่งกาจของ UOMs สำหรับการศึกษาชีววิทยามะเร็ง การจัดการกับข้อ จำกัด ของแบบจำลองแบบดั้งเดิมระบบนี้ให้กรอบที่แข็งแกร่งสำหรับการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเกี่ยวกับความซับซ้อนของการแพร่กระจายของมะเร็งและการพัฒนากลยุทธ์การรักษาขั้นสูง

วารสารอ้างอิง

หลี่ซี, et al– (2025) การรวมการรวมจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน: โมเดล microfluidic microtumor แบบเปิดสำหรับการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ของเซลล์มะเร็งและการต่อต้านการแพร่กระจาย เล็ก2402499. ดอย: 10.1002/smll.202402499