Bevindingen uit cel- en muisonderzoek zijn vaak niet helemaal een-op-een te vertalen naar het menselijk lichaam. Wetenschappers hebben nu 'kanker-op-een-chip' ontwikkeld waarmee het beter lukt de echte werking van het menselijke lichaam na te bootsen. Dit maakt het mogelijk om potentiële antikankermiddelen effectiever te kunnen testen.

Kanker-op-een-chip

De chip is zo groot als een muntje en bevat in het midden een gleufje van 1 millimeter breed. Hier kan een groep kankercellen in geplaatst worden. Cellen worden altijd in een plat vlak geplaatst bij celonderzoek en tijdens hun leven blijven ze ook in deze formatie. Bij de kanker-op-een-chip vormen deze cellen echter een driedimensionale structuur. Ook kunnen ze op deze chip een bloedvatenstelsel vormen, wat cellen normaal gesproken niet kunnen.

Deze nieuwe eigenschappen maken het mogelijk om voedingsstoffen en medicatie de kankercellen binnen te krijgen. Hiermee is de omgeving van het menselijk lichaam nagebootst. Dit maakt het mogelijk om een duidelijker beeld te krijgen van de werkzaamheid van bepaalde antikankermiddelen. Door deze bloedtoevoer blijven cellen veel langer gezond op de chip, doordat de cellen meer kunnen groeien en minder sterven celdood.

Vloeistofstroom

De onderzoekers verrichten een medicijntest waarbij het team antitumormedicatie toediende in lage doseringen aan de groep kankercellen. Een onverwachte bevinding was dat bij lage doseringen de medicatie effectiever wanneer de stroom met medicatie en voedingsstoffen stilgelegd werd. Daarentegen was het effect van hogere doseringen groter bij het aanstaan van de vloeistofstroom. Dit geeft aan dat het van belang is om een balans te vinden tussen de celgroei en de effectiviteit van de medicatie onder verschillende flow-condities. De onderzoekers denken dat bij lage doseringen het voordeel van de toevoer van voedingsstoffen zwaarder weegt dan het effect van de medicatie. De invloed van de vloeistofstroom op de effectiviteit van de middelen laat zien dat het van belang is om de bloedstroom van de patiënt in de gaten te houden wanneer er voor medicatie gescreend wordt.

Door de grootte en bruikbaarheid van de chip hopen de onderzoekers dat deze methode een rol zal spelen in veel toekomstig kankeronderzoek. Hoewel er nog vragen openstaan, hebben de onderzoekers laten zien dat het mogelijk is om een driedimensionale celcultuur te maken die nieuwe kansen biedt voor de ontdekking van antikankermedicatie.

Bron
1. Nashimoto Y, Okada R, Hanada S et al. Vascularized cancer on a chip: The effect of perfusion on growth and drug delivery of tumor spheroid. Biomaterials, 2020; 229: 119547