L'idrogel 3D creato nel laboratorio della professoressa universitaria Molly Shochet è stato modellato per imitare l'ambiente del cancro ai polmoni, consentendo uno screening dei farmaci più efficace e più rapido. Credito:Roberta Baker/Università di Toronto Engineering
Un idrogel 3D creato dai ricercatori del laboratorio della professoressa di ingegneria della U of T Molly Shoichet sta aiutando i ricercatori dell'Università di Ottawa a esaminare rapidamente centinaia di potenziali farmaci per la loro capacità di combattere i tumori altamente invasivi.
L'invasione cellulare è una caratteristica fondamentale dei tumori metastatici, come alcuni tipi di cancro ai polmoni e al cervello. Combattere questi tumori richiede terapie in grado sia di uccidere le cellule cancerose sia di prevenire l'invasione cellulare dei tessuti sani. Oggi, la maggior parte dei farmaci antitumorali viene sottoposta a screening solo per la loro capacità di uccidere le cellule tumorali.
"Nelle malattie altamente invasive, c'è una necessità cruciale per lo screening per entrambe queste funzioni, " dice Shoichet. "Ora abbiamo un modo per farlo."
Shoichet e il suo team sono conosciuti a livello internazionale per il loro lavoro sugli idrogel, materiali gelatinosi a base di acido ialuronico, una sostanza biocompatibile comunemente usata nei cosmetici. Nel passato, hanno usato idrogel per migliorare le cellule staminali che vengono iniettate nel corpo per superare malattie o degenerazioni.
Nella loro ultima ricerca, il team ha utilizzato idrogel per imitare l'ambiente del cancro ai polmoni, permettendo selettivamente alle cellule cancerose, e non cellule sane, invadere. Nella loro ultima ricerca, il team ha utilizzato idrogel per imitare l'ambiente del cancro ai polmoni, permettendo selettivamente alle cellule cancerose, e non cellule sane, invadere. Questo ambiente emulato ha consentito ai loro collaboratori del laboratorio del professor Bill Stanford dell'Università di Ottawa di eseguire uno screening sia per la crescita che per l'invasione delle cellule tumorali. Lo studio, guidato da Roger Y. Tam, un ricercatore associato nel laboratorio di Shochet, è stato recentemente pubblicato su Materiale avanzato .
Cellule LAM che crescono all'interno dell'idrogel progettate per emulare il microambiente del polmone. Credito:Molly Shoichet
"Possiamo condurre questo in una piastra da 384 pozzetti, che non è più grande della tua mano. E con il software di analisi delle immagini, possiamo automatizzare questo metodo per abilitare rapidamente, screening mirati per centinaia di potenziali trattamenti contro il cancro, "dice Shoichet.
Un esempio è lo screening farmacologico dei ricercatori per la linfangioleiomiomatosi (LAM), una rara malattia polmonare che colpisce le donne. Shoichet e il suo team si sono ispirati al lavoro di Green Eggs e LAM, un'organizzazione con sede a Toronto per sensibilizzare sulla malattia.
Usando i loro idrogel, sono stati in grado di automatizzare e sottoporre a screening più di 800 farmaci, scoprendo così trattamenti che potrebbero mirare alla crescita e all'invasione della malattia.
Nella collaborazione in corso, i ricercatori hanno in programma di esaminare successivamente più farmaci a dosi diverse per ottenere maggiori informazioni sui nuovi metodi di trattamento per la LAM. Le strategie e le conoscenze acquisite potrebbero anche aiutare a identificare nuovi farmaci per altri tumori invasivi.
Shoichet, che è stata recentemente nominata donna illustre in chimica o ingegneria chimica, prevede inoltre di brevettare la tecnologia dell'idrogel.
"Questo ha, e continua ad essere, una grande collaborazione che sta portando avanti la conoscenza all'intersezione tra ingegneria e biologia, "dice Shoichet.
