Interaktioner mellan cancerceller och deras omgivande mikromiljö är en viktig del av tumörutveckling. En ny studie av forskare vid OHSU Knight Cancer Institute i visar hur encellsbioprinting kan användas för att skapa rumsligt definierade cellulära mikroarrayer som möjliggör systematiska av hur tumörmikromiljön påverkar cancerprogression. Studien är publicerad i tidskriften Biofabrication.
Interaktionen mellan cancerceller och deras omedelbara omgivning är en viktig del av tumörutveckling, där närliggande celler spelar en nyckelroll i att reglera sjukdomsrelevant beteende. Även om spatialbiologiska studier har visat hur vissa histologiska egenskaper är kopplade till särskilda sjukdomsutfall, saknas mekanistisk förståelse för de cellnivåprocesser som driver sjukdomsutvecklingen.
I sin studie använde Helms och Bertassoni Biopixlars enkelcellsbioprintingplattform för att skapa detaljerade mikroarrayer som återskapar tumörmiljön med mikrometerprecision. Med hjälp av Biopixlar-plattformens kapacitet för direkt deposition av enskilda celler kunde forskarna systematiskt kontrollera ett brett spektrum av parametrar, inklusive cellsammansättning, avstånd, täthet och cellernas precisa placering.
För att demonstrera sin metodik använde forskarna bröstcancerceller och epitelceller från patienter för att skapa cellmikromiljömodeller med varierande cancercelltäthet och rumslig organisation, vilket gjorde det möjligt att direkt övervaka hur skillnader i mikromiljö påverkar tumörliknande beteende.
Med denna metodik visar Helms och Bertassoni att lokal cancercelltäthet och den mikroskopiska vävnadsarkitekturen ensamt kan förändra migrationsdynamik och kollektivt cellbeteende på ett sätt som är förenligt med observationer av mänsklig vävnad. Dessa resultat visar både vikten av att beakta tumörmikromiljön vid studier av cancerutveckling och värdet av encellsbioprinting för cancerforskning. Genom att göra det möjligt att skräddarsy vävnadssammansättning på cellnivå möjliggör encellsbioprinting ett mekanistisk tillvägagångssätt med potential att generera fördjupade insikter kring cancerutveckling vilket kan leda till nya behandlingar.
Vi är stolta över att Helms och Bertassoni har valt att använda Fluiccells Biopixlar-system i sin viktiga forskning och ser fram emot att följa deras fortsatta arbete för att ytterligare utveckla vår förståelse av de underliggande cellulära mekanismerna bakom cancer.
Läs artikeln Engineering programmable tumor microenvironment interactions through single-cell bioprinting of spatially defined cell microarrays på Biofabrications hemsida.