في البحث عن علاجات السرطان، يستخدم الباحثون هياكل تسمى "الأجسام الشبه الكروية الورمية". والآن ظهرت طريقة جديدة لإنتاج هذه الهياكل باستخدام مكونات بسيطة، مما يجعل من الممكن إنتاج أدوات البحث القيمة هذه بتكلفة زهيدة وموثوقة.
في عالم أبحاث السرطان، يعد إنشاء الأجسام الشبه الكروية الورمية وتنميتها إلى أورام سرطانية سليمة جزءًا مهمًا من اختبار الأدوية المضادة للسرطان وغيرها من الأساليب المضادة للسرطان. تساعد الأورام المزروعة في المختبر على تكرار ما يحدث في الجسم مع انتشار السرطان، مما يوفر فرصة أكثر "واقعية" لاختبار العلاج الكيميائي والعلاجات الأخرى بدقة.
على سبيل المثال، غالبًا ما تصبح الخلايا الموجودة في الجزء المركزي من الورم ناقصة التأكسج، مما يعني أنها تتلقى كمية أقل من الأكسجين مقارنة بالخلايا المحيطة، مما يجعلها أكثر قدرة على مقاومة الأدوية المصممة لتدميرها. تساعد مزارع الأورام الكروية في إعادة إنتاج هذه الحالة وتمنح الباحثين أدوات أفضل لإرباك الحالة بشكل أفضل مما يمكنهم باستخدام مزارع المختبر ثنائية الأبعاد.
يشير الباحثون في مستشفى بريجهام والنساء (BWH) في بوسطن إلى أن الطرق الحالية لصنع الأجسام الشبه الكروية السرطانية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً، ويمكن أن تؤدي إلى نتائج غير متسقة. ولحل هذه المشكلة، قاموا بإنشاء ما يسمى بجهاز "DIY" الذي يكلف أقل من 7 دولارات للأجزاء ويمكنه توليد 4000 كرة ورم في الدقيقة.
يتكون الجهاز من فوهة تقوم بإخراج الخلايا السرطانية العالقة في محلول من الطحالب. يمر الرذاذ عبر منطقة حيث يقوم محرك اهتزاز بسيط - نفس المحركات المستخدمة في الهواتف المحمولة لتنبيه المستخدمين عند انقطاع الصوت - بهز المحلول، مما يتسبب في تجنب تكتل الجزيئات المرشوشة وتشكلها في جزيئات ذات حجم موحد.
نجحت الطريقة في تحقيق هذا الهدف، ووجد الباحثون لاحقًا أنه أثناء زراعة الأجسام الشبه الكروية، نمت لتصبح أورامًا تحاكي خصائص الأورام في المختبر، بما في ذلك تكوين نواة نقص الأكسجة المقاومة للأدوية. كما استجابوا كما هو متوقع لتدخل العلاج الكيميائي.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة هاي لين جانغ من مركز BWH للعلاجات الهندسية: "لقد طورنا طريقة بسيطة يمكنك القيام بها بنفسك لإجراء اختبارات ما قبل السريرية موثوقة للأدوية المضادة للسرطان". "إن تكلفة المعدات غالبًا ما تكون عائقًا أمام أبحاث السرطان. تعد الأنظمة منخفضة التكلفة وسهلة التشغيل مثل أنظمةنا أمرًا بالغ الأهمية لإضفاء الطابع الديمقراطي على أبحاث السرطان وجعل العلوم أكثر سهولة."
ولتحقيق هذه الغاية، يقوم فريق البحث بإتاحة منهج DIY الخاص بهم للعلماء الآخرين في ورقة بحثية نُشرت هذا الأسبوع في مجلة الأجهزة.
"باختصار، نتوقع أن تكون إرشادات DIY خطوة بخطوة المقدمة في هذه الدراسة مفيدة في إعداد هذه الأداة البسيطة في كل مختبر لبيولوجيا السرطان. وكتب الباحثون: "إن سهولة الاستخدام والتوليد السريع للأجسام الشبه الكروية السرطانية الموحدة يمكن أن توفر منصة قوية لاختبار الآليات الجزيئية وفحص الأدوية في ظل ظروف تعكس بشكل أفضل البيئة الفيزيولوجية المرضية".