Tumori crescute în spațiu: experimentul care ar putea schimba modul în care sunt testate tratamentele pentru cancer

Un startup american din biotehnologie folosește Stația Spațială Internațională pentru a crește versiuni miniaturale ale tumorilor pacienților și pentru a observa cum reacționează acestea la diferite medicamente. Experimentul ar putea contribui, pe termen lung, la dezvoltarea unor metode prin care tratamentele oncologice să fie testate înainte de a fi administrate pacientului.

Tehnologia este dezvoltată de Encapsulate, o companie care a creat o platformă automatizată de tip „tumor-on-a-chip”. Din probe de țesut obținute prin biopsie sunt create microtumori tridimensionale, care pot fi menținute, tratate și montorizate în dispozitive de dimensiuni redusee.

O parte dintre aceste dispozitive sunt trimise pe Stația Spațială Internațională, unde cercetătorii profită de mediul de microgravitație pentru a studia comportamentul celulelor canceroase.

De ce în spațiu?

Pe Pământ, gravitația influențează modul în care celulele se organizează într-o cultură de laborator. În microgravitație, celulele se pot asambla în structuri tridimensionale diferite, care, potrivit cercetătorilor, pot reproduce mai bine unele caracteristici ale tumorilor din organism.

Acest mediu permite inclusiv studierea modului în care se modifică răspunsul tumorilor la chimioterapie sau expresia anumitor gene. Există și cercetări independente asupra organoizilor proveniți de la pacienți cu cancer colorectal care analizează efectele microgravitației asupra creșterii tumorale și răspunsului la medicamente.

CITEȘTE ȘI: Startup-ul european care vrea să transforme terapia pentru autism și ADHD cu tehnologie la domiciliu

Sistemul Encapsulate este proiectat să funcționeze aproape complet automat. În experimentele anterioare, dispozitivul a fost instalat pe ISS, iar cercetătorii au urmărit de la sol evoluția microtumorilor și reacția acestora la tratamente. Primul experiment al companiei a ajuns pe orbită la bordul misiunii SpaceX CRS-30.

Miza este ca, în viitor, medicii să poată testa mai multe variante de tratament pe o copie biologică a tumorii înainte de a decide ce terapie primește pacientul.

Aproape 5 milioane de dolari pentru dezvoltarea tehnologiei

Proiectul a atras și finanțare publică importantă. Encapsulate a primit 3,63 milioane de dolari prin programul NASA In Space Production Applications (InSPA) pentru dezvoltarea tehnologiei sale în microgravitație. Compania a obținut separat finanțare de la National Science Foundation pentru dezvoltarea platformei de oncologie personalizată.

Datele NSF indică un grant SBIR Phase II de aproximativ 1,21 milioane de dolari, destinat unei platforme care combină microfluidica, biochipurile și modele tumorale 3D pentru evaluarea răspunsului individual la diferite medicamente.

CITEȘTE ȘI: STUDIU: Restricțiile COVID-19 au accelerat îmbătrânirea creierelor adolescenților, în special la fete

Următoarea etapă este validarea pe un număr mult mai mare de pacienți. Encapsulate lucrează cu UConn Health, Moffitt Cancer Center, Memorial Sloan Kettering Cancer Center și alte instituții medicale la un studiu care vizează între 100 și 200 de pacienți cu cancer colorectal și pancreatic.

În această etapă, rezultatele obținute de platformă nu sunt folosite pentru a decide tratamentul pacienților. Cercetătorii le compară ulterior cu evoluția clinică reală pentru a vedea cât de bine poate tehnologia anticipa răspunsul la tratament.

De la experiment spațial la un instrument folosit pe Pământ

Obiectivul companiei nu este însă să trimită în spațiu probele fiecărui pacient cu cancer.

Pe termen lung, Encapsulate vede microgravitația mai degrabă ca pe un laborator în care poate înțelege mai bine comportamentul tumorilor și poate îmbunătăți modelele folosite ulterior pe Pământ. Compania ia în calcul un sistem în care majoritatea testelor ar fi realizate în laboratoare terestre, iar cazurile mai complexe sau tumorile rezistente la medicamente ar putea beneficia de analize suplimentare în spațiu.

Modelul ar putea fi extins în viitor și către imunoterapie, prin simularea interacțiunilor dintre tumori și sistemul imunitar.

Pentru moment, tehnologia rămâne însă în faza de cercetare și validare clinică. Experimentele nu demonstrează încă faptul că testarea tumorilor în spațiu poate deveni o procedură standard pentru alegerea tratamentului oncologic.

Ele arată însă cum infrastructura orbitală începe să fie folosită dincolo de cercetarea spațială propriu-zisă: ca un laborator pentru biotehnologie și dezvoltarea unor tehnologii medicale destinate utilizării pe Pământ.