Hepatoselüler karsinom (HCC) en yaygın karaciğer kanseri olmakla birlikte hastalıkların %90'ını oluşturmaktadır. Yapılan çalışmalar, Amerika Birleşik Devletleri'nde %18 ve Çin'de %12.1 olan beş yıllık genel sağkalım oranları ile karaciğer kanserinin, dünya çapında en ölümcül tümörlerden biri olduğunu göstermiştir. Araştırmacılar halihazırda, ampirik sistemik tedavinin, ilerlemiş HCC hastaları için ilk tedavi seçeneği olduğunu belirtmişlerdir. Bununla birlikte, ilerlemiş HCC hastaları için çeşitli sistemik ilaçların etkinliği, heterojen yapıları nedeniyle bireyler arasında önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Bu nedenle, hastaya özel tedaviye acil ihtiyaç vardır. Güvenilir in vitro kanser modelleri genellikle hastaya özel tedaviyi gerçekleştirmek için güçlü araçlar olarak kabul edilmektedir. Geleneksel hastadan türetilmiş ksenograftlar (PDX'ler) modellerinin nitelikli preklinik modeller olması önerilmekle birlikte, PDX'ler, model kuruluşları için aşırı maliyet ve zaman almanın dezavantajlarını göstererek, PDX'lerin nispeten büyük ölçeklerde klinik araştırmalara uygulanmasının zor olabileceği endişelerini ortaya çıkarmıştır. Öte yandan, in vitro HCC organoidlerinin de HCC hastaları için hastaya özgü ilaçları tahmin etme potansiyeline sahip olduğu öne sürülmüştür. Önceki bulgular, gelecekteki uygulamalarda HCC organoidlerinin potansiyel endişelerini de ortaya çıkarmıştır. Araştırmacılar, ya tek tip boyutlarda ve hücre sayılarında beklenen organoidleri oluşturmadaki kontrol edilemeyen süreç nedeniyle, ya da bunları hasta kaynaklı birincil HCC hücrelerinden oluşturmadaki toplam başarısızlık nedeniyle, yeterli proliferatif kapasiteye sahip olmadığını belirtmişlerdir. Ortaya çıkan disiplinler arası bir sınır olarak üç boyutlu (3B) biyo-baskı tekniği, son 15 yılda biyolojik işlevlere sahip dokuların oluşturulması için çeşitli stratejiler sağlamış olmakla birlikte, 3B baskı alanının ön saflarında yer alan çeşitli hücrelerin biyo-baskısı, kalp, kan damarları ve akciğer vb. dokuların in vitro olarak yeniden yapılandırılması için uygulanmıştır. Araştırmacılar kanser araştırmalarında, ağız kanseri ve beyin gliomu gibi hastadan türetilen tümör dokularını oluşturmak için bile uygulandığını ifade etmişlerdir. Araştırmacılar kısa süre önce yaptıkları çalışmada, karaciğer yetmezliği olan farelerin hayatta kalma süresini 3 boyutlu biyo-baskı teknolojisini kullanarak uzatan hepatorganoidleri kurduklarını ve ayrıca, hücre hatlarının 3 boyutlu biyo-baskılı modellerinin ilaç taraması yapabildiğini gösterdiklerini belirtmişlerdir.
Biyolojik işaretleyicinin kararlı ifadesi
Yapılan bu çalışmada, HCC için hastadan türetilmiş modeller oluşturmak için bu yöntem daha da genişletilmiştir. Araştırmacılar çalışmanın, 3B biyo-baskının temel araştırmasını klinik uygulamaya çevirmek için önemli bir adım olduğunu belirtmişlerdir. Yapılan bu çalışma, HCC için hastaya özgü ilaç taraması için güvenilir ve mevcut in vitro modellerin eksikliğini gidermeyi amaçlamaktadır. Araştırmacılar HCC örneklerinin ameliyat sonrası altı hastadan elde edildiğini ve birincil HCC hücrelerinin izole edildiğini ve jelatin ve sodyum aljinat ile karıştırılarak baskı için bioink oluşturulduğunu belirtmişlerdir. Çalışmada hastadan türetilen üç boyutlu biyo-baskılı HCC (3DP-HCC) modellerinin daha sonra başarıyla oluşturulduğu ve uzun vadeli kültür sırasında iyi büyüdüğü bildirilmiştir. Bu modeller, biyolojik işaretleyicinin kararlı ifadesi, genetik değişikliklerin kararlı bakımları ve ifade profilleri dahil olmak üzere ebeveyn HCC'lerin özelliklerini korumuştur. Araştırmacılar 3DP-HCC modellerinin, ilaç taramasının sonuçlarını sezgisel ve kantitatif olarak görüntüleme yeteneğine sahip olduğunu belirtmişlerdir. Sonuç olarak yapılan çalışmada, 3DP-HCC modellerinin, uzun süreli kültürde güvenilir olan ve kişiye özel tedavi için hastaya özgü ilaçları tahmin edebilen in vitro modellere sadık olduğu gözlemlenmiştir.
Xie F, Sun L, Pang Y, Xu G, Jin B, Xu H, Lu X, Xu Y, Du S, Wang Y, Feng S, Sang X, Zhong S, Wang X, Sun W, Zhao H, Zhang H, Yang H, Huang P, Mao Y. Three-dimensional bio-printing of primary human hepatocellular carcinoma for personalized medicine. Biomaterials. 2021 Jan;265:120416. doi: 10.1016/j.biomaterials.2020.120416. Epub 2020 Sep 22. PMID: 33007612.+ Tüm Referansları Göster