試験管内腫瘍を3Dプリントして薬の効果をテストし、最適な癌治療計画を開発する

シャリーニ・グレリアさんはニュージーランドのワイカト大学の修士課程の学生です。2018年8月27日、アンタークティック・ベアは海外メディアから、彼女の目標は乳がん細胞を3Dプリントして、がん患者にとって最適な治療法を決定することだと知りました。

化学療法や放射線療法などの長くて苦痛な癌治療を減らすために、グレリア氏は実際の細胞を使って患者の体外で癌の腫瘍を培養し、検査することを計画している。これらのバイオプリント腫瘍は、彼女の 3D プリントされたプラスチック腫瘍モデルの設計に従います。

「将来的には、乳がん患者から腫瘍細胞を採取して腫瘍を印刷し、さまざまな薬を試して、どの治療法が効くか、どれが一番効くかを調べることができるようになるかもしれません」とグレリア氏は説明した。「治療をより的を絞ったものにすることが目的です。」

△ ワイカト研究所のシャリーニ・グレリア
グレリア氏は研究をサポートするために、乳がんの腫瘍に似たメッシュ状の手のひらサイズの半球を印刷し、それがバイオプリントモデルの基礎となる予定だ。グレリア氏は、プロトタイプモデルのプラスチックを、最終的には実物大の腫瘍となる癌細胞（MCF-7と呼ばれる）、ハイドロゲル、その他の結合材料に置き換える予定だ。

「現在、がん細胞に対する薬の試験で最も簡単な方法は、2Dモデルを使うことです。これは基本的に、細胞をペトリ皿の底に貼り付けて分析するものです。しかし、人間は3次元であり、2Dは実際の人間の腫瘍を実際に表すものではありません」とグレリア氏は語った。

グレリア氏はまた、バイオプリントされた完全に成長した腫瘍に、一般的な乳がん化学療法薬であるシスプラチンを使用して、その反応を調べる計画だ。この実験により、実際の癌患者が経験する投与量、治療時間、トラウマを軽減できる可能性がある。

△3Dプリントされたプラスチック腫瘍モデル。写真提供：ワイカト大学。
組織工学を専門とする理学修士課程に在籍するグレリアさんは、白血病を患っていた親しい友人の死をきっかけに、がん研究に興味を持つようになった。

「彼女はまだ17歳で、診断から1年後に亡くなりました。私はずっと医学に興味がありましたが、この出来事には本当にショックを受け、悲しくなりました。私はがん研究に夢中だったのです」とグレリアさんは語った。

細胞に 3D 環境を提供して病気の進行を分析することは、グレリア氏の研究の第一歩にすぎません。彼女の長期的な目標は、患者特有の細胞を利用して、最も効果的な癌治療法を特定することです。

「がん患者から細胞を採取し、それを使ってその患者に特化した検査ができる細胞を作り出すことができるかもしれない」とグレリア氏は付け加えた。

「そうすれば、人それぞれ体質が違うので、一般的なアプローチではなく、個々の体に合わせた詳細な治療計画を立てることができます。」

グレリア氏の研究は現在、ワイカト大学の生物科学上級講師であるリンダ・ピーターズ博士によって指導されている。さらに、修士課程の学生アンドリュー・ハワードもこのプロジェクトに貢献しています。

3D プリントされた乳がん検出器から乳房再建のための患者固有の 3D プリント型まで、付加製造は乳がんの女性の治療法を改善するための革新的で高度な方法を生み出してきました。

さらに、バイオプリンターにより、がん細胞の挙動を観察するためのより詳細かつ正確な研究が可能になりました。昨年、インド工科大学ハイデラバード校の研究者らは、バイオプリンティングの利点として「細胞を正確に配置し、生体内の腫瘍微小環境内で増殖させる能力により、薬剤のハイスループットスクリーニングが可能になり、次世代の分子治療薬の開発に役立つ」と述べた。

出典: 3dprintingindustry

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