がん治療法の探索において、研究者は「腫瘍スフェロイド」と呼ばれる構造を使用します。今回、単純なコンポーネントを使用してこれらの構造を製造する新しい方法が出現し、これらの貴重な研究ツールを安価かつ確実に製造できるようになりました。
がん研究の世界では、腫瘍スフェロイドを作成し、それを無傷のがん腫瘍に成長させることは、抗がん剤やその他の抗がんアプローチをテストする際の重要な部分です。研究室で成長させた腫瘍は、がんが広がるときに体内で起こることを再現するのに役立ち、化学療法やその他の治療法を正確にテストするためのより「現実的な」機会を提供します。
たとえば、腫瘍の中心部の細胞は低酸素状態になることがよくあります。つまり、周囲の細胞よりも酸素の受け取りが少なくなり、細胞を破壊するように設計された薬剤に対する耐性が高まります。腫瘍スフェロイド培養は、この状態を再現するのに役立ち、研究者は 2D 実験室培養を使用するよりも状態を混乱させるための優れたツールを得ることができます。
ボストンのブリガム・アンド・ウィメンズ病院（BWH）の研究者らは、腫瘍回転楕円体を作製する現在の方法は高価で時間がかかり、一貫性のない結果につながる可能性があると指摘している。この問題を解決するために、彼らは部品コストが 7 ドル未満で、1 分あたり 4,000 個の腫瘍球を生成できる、いわゆる「DIY」デバイスを作成しました。
この装置は、藻類の溶液中に懸濁したがん細胞を射出するノズルで構成されています。スプレーは、単純な振動モーター（音が消えたときにユーザーに警告するために携帯電話で使用されているものと同じもの）が溶液を振動させるエリアを通過し、スプレーされた粒子が凝集を避け、均一なサイズの粒子に形成されます。
この方法はこの目標を達成することに成功し、研究者らはその後、スフェロイドを培養すると、薬剤耐性の低酸素コアの形成など、インビトロでの腫瘍の特徴を模倣した腫瘍に成長することを発見した。彼らはまた、化学療法介入に対して予想通りの反応を示しました。
「私たちは、抗がん剤の信頼性の高い前臨床試験のための簡単な DIY 方法を開発しました」と研究共著者である BWH Center for Engineering Therapeutics の Hae Lin Jang 氏は述べています。 「装置のコストががん研究の障壁となることがよくあります。当社のような低コストで操作が簡単なシステムは、がん研究を民主化し、科学をより身近なものにするために不可欠です。」
この目的を達成するために、研究チームは、ジャーナル「Devices」に今週掲載される論文で、DIY アプローチを他の科学者が利用できるようにしています。
「要約すると、この研究で提供される段階的なDIYガイダンスは、あらゆるがん生物学研究室でこのシンプルなツールをセットアップするのに役立つと予想されます。標準化された腫瘍スフェロイドの使いやすさと迅速な生成は、病態生理学的環境をよりよく反映する条件下で分子機構をテストし、薬剤をスクリーニングするための強力なプラットフォームを提供する可能性があります。」と研究者らは書いている。