Được gọi là Hệ thống Phân tích Cảnh quan Khối u Nâng cao (ATLAS), nền tảng này giúp dễ dàng tạo ra số lượng lớn các cụm tế bào ung thư mô phỏng chính xác các cụm tế bào tham gia vào quá trình di căn. Sử dụng nền tảng này, nhóm nghiên cứu của Đại học Rice đã thu được những hiểu biết mới về các cơ chế cho phép các cụm tế bào ung thư tồn tại trong máu trong quá trình di căn.
Được phát triển trong phòng thí nghiệm của Michael King, Giáo sư ED Butcher về Kỹ thuật Sinh học tại Đại học Rice, ATLAS dựa trên các nghiên cứu trước đó sử dụng bề mặt siêu kỵ nước, tức là các vật liệu có khả năng đẩy nước mạnh. Khi các giọt chứa tế bào được đặt trên các bề mặt này, chúng sẽ vón lại thành từng hạt thay vì lan rộng, khuyến khích các tế bào dính vào nhau và tạo thành các cụm ba chiều.
Phòng thí nghiệm King đã nghiên cứu trong nhiều năm về các phương pháp năng suất cao mới để tạo ra các cụm tế bào ung thư, cả riêng lẻ và cùng với các tế bào mô đệm , vốn không phải là ung thư nhưng thường được tìm thấy trong môi trường vi mô của khối u. Để nghiên cứu những gì xảy ra trong quá trình di căn, các nhà nghiên cứu đã cho các mô hình này tiếp xúc với các điều kiện gần giống với điều kiện trong cơ thể thông qua mô hình động vật hoặc các thí nghiệm về lưu lượng máu trong phòng thí nghiệm.
So với các phương pháp trước đây, ATLAS cần ít thời gian triển khai hơn và chi phí sản xuất thấp hơn. Nó sử dụng các mảng giếng siêu nhỏ được in 3D và được xử lý để tạo ra hiệu ứng chống thấm nước tương tự như trong tự nhiên, ví dụ như trên lá sen.
Vượt ra ngoài giai đoạn phát triển phương pháp, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm thực tế bằng cách sử dụng hệ thống ATLAS để tạo ra các cụm tế bào ung thư tuyến tiền liệt , bao gồm cả những cụm chứa một loại tế bào mô đệm gọi là nguyên bào sợi liên quan đến ung thư (CAF). Thử nghiệm cho thấy các cụm tế bào ung thư có khả năng sống sót cao hơn khi di chuyển theo nhóm, đặc biệt là khi có sự hiện diện của CAF. Những tế bào hỗ trợ này tích cực giúp các tế bào ung thư chống lại áp lực của quá trình tuần hoàn và tiếp tục phát triển.
Carter gần đây đã hoàn thành chương trình Rice Innovation Fellows và đang nỗ lực thành lập một công ty khởi nghiệp có tên Bionostic để thương mại hóa ATLAS. Được điều hành bởi Liu Idea Lab for Innovation and Entrepreneurship (Lilie) của Đại học Rice, chương trình này đào tạo các nghiên cứu sinh tiến sĩ và các nhà nghiên cứu sau tiến sĩ để chuyển đổi nghiên cứu của họ thành các giải pháp đột phá cho các vấn đề thực tế.
Các mô hình vừa thực tế vừa khả thi giúp cho việc nghiên cứu trở nên khả thi, thay vì phải mất nhiều thời gian và tốn kém hơn như trước đây. |