Напечатанное на 3D-принтере устройства для клонирования опухолей поможет в подборе лекарств

Студенты Праджакта Кулкарни и Мэтью Конфелд начали работу над проектом Opti-M3D прошлым летом, чтобы изменить традиционные неэффективные методы лечения рака. На сегодняшний день, когда пациенту ставят диагноз, он начинает получать лекарства на основе результатов клинических испытаний среди больных с таким же видом рака. Тем не менее, раковые клетки разных пациентов значительно отличаются, поэтому нельзя сказать, подойдет ли это лечение конкретному человеку. «Лечение называется эффективным, если оно работает для 50% пациентов, – говорит Конфелд. – И для большинства лекарств это достаточно высокий показатель».

Другая проблема современных лекарств от рака – даже если они оказываются неэффективными, они все равно вызывают серьезные побочные эффекты, такие как выпадение волос, тошнота, рвота, изменение состава крови и другие.

Кулкарни и Конфелд предлагают клонировать объемные опухоли из собственных клеток пациента, чтобы испытать на них несколько лекарств. Такой метод позволит сэкономить время и деньги, а также избавить пациента от лишних страданий и подбора лекарства методом проб и ошибок.

Opti-M3D – это биоразлагаемая напечатанная на 3D-принтере капсула, в которой растет опухоль. Раковые клетки помещаются в капсулу, которая соединяется с факторами роста – такими же культурами, которые способствуют развитию клеток в организме. Эти вещества подаются с помощью насоса в капсулу, имитируя кровоток и стимулируя развитие клеток в объемную опухоль.

Процесс кажется достаточно простым, однако для осуществления проекта потребовалась смекалка. У студентов не было собственного 3D-принтера, поэтому они воспользовались услугами UPS для 3D-печати капсулы. Также они использовали насос для аквариума, а раковые клетки приобрели в интернете у официального поставщика материалов для исследований.

Студентам не только удалось успешно клонировать раковые клетки – они также обнаружили, что могут изготавливать одновременно до четырех опухолей. Это значит, что пациентам придется испытать на себе в четыре раза меньше лекарств, и подходящий вариант удастся подобрать гораздо быстрее.

Килкарни и Конфелд считают, что, в зависимости от типа рака, испытания с использованием нового метода могут занять 15-20 дней. Кроме того, они смогли применить клонированные опухоли, чтобы определить, когда клетки становятся невосприимчивы к определенным лекарствам.

Наконец, важным преимуществом разработки является сокращение расходов на лечение. Многие лекарства стоят 10-20 тысяч долларов в месяц и даже больше, однако для испытаний на клонированной опухоли потребуются гораздо меньшие дозы, чем для введения в организм. Это может помочь пациенту сэкономить тысячи долларов.

Студенты намерены заниматься дальнейшим развитием проекта, а пока, под руководством профессора Санку Малика, они пытаются запатентовать свою разработку и получить дополнительное финансирование. Возможно, в будущем аппарат для клонирования опухолей Opti-M3D начнут использовать в больницах и онкологических центрах.