Onderzoekers hebben recent een 'kanker-op-een-chip'-methode ontwikkeld, waarbij het mogelijk is om het effect van biochemische en biomechanische stimuli op de tumor te meten onder invloed van vloeistofstromen. Door middel van cellen die een driedimensionale netwerk vormden, konden de fibroblasten een vasculair netwerk in de tumor aanleggen, vergelijkbaar met in vivo condities.

De tumorvasculatuur creëert in vivo een vijandige tumor micro-omgeving ('Tumor microenvironment':TME) die de kanker voedt. Dit resulteert in kankerprogressie en medicatieresistentie. Om de biochemische en biomechanische omgeving van tumoren zo goed mogelijk na te kunnen bootsen in vitro, zijn verscheidene modellen ontworpen waarbij een vasculair netwerk geïntegreerd is. De effecten van biochemische en biomechanische stimuli op de tumor werden in deze modellen echter vaak onder statische condities gemeten, zonder daarmee rekening te houden met het effect van bloedtoevoer naar de tumoren. De nieuwe methode maakt het mogelijk om het effect van perfusie in kaart te brengen.

Proliferatie

Een perfusie van meer dan 24 uur leidde tot een toename in proliferatie van de cellen in combinatie met een verminderde celdood. Onder perfusiecondities liet de toediening van medicatie geen dosisafhankelijk effect zien. Dit in tegenstelling tot statische condities. Deze resultaten tonen aan dat de stroom in een vasculair netwerk bepalend is voor de werking van bepaalde medicatie.

Door de grootte en bruikbaarheid van het instrument hopen de onderzoekers dat de methode een rol zal spelen in 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 het testen 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