En concevant des papiers filtres communs, semblable aux filtres à café, une équipe de chercheurs de NYU Abu Dhabi a créé des matrices à haut débit de modèles de tumeurs 3D miniaturisés pour reproduire des aspects clés de la physiologie tumorale, qui sont absents des plateformes traditionnelles de dépistage de drogues. Avec la nouvelle technologie à base de papier, les modèles tumoraux formés peuvent être cryoconservés en toute sécurité et stockés pendant des périodes prolongées pour une utilisation à la demande de tests de dépistage de drogues. Ces modèles de tumeurs cryoconservables pourraient fournir à l'industrie pharmaceutique une méthode simple et peu coûteuse pour étudier les résultats de l'efficacité des médicaments, potentiellement renforcer la médecine personnalisée. La technologie développée peut être transférée à d'autres applications thérapeutiques tendance telles que la mesure de la réponse tumorale aux gradients de concentration de médicament, étudier les voies de signalisation des cellules cancéreuses, et les enquêtes sur les tumeurs invasives.

Les résultats ont été publiés dans l'article "Cryoconservable Arrays of Paper-Based 3-D Tumor Models for High Throughput Drug Screening", dans la revue phare, Laboratoire sur puce . Les résultats s'appuient sur les recherches antérieures de l'équipe en matière d'ingénierie des plates-formes papier.

Dirigé par le professeur adjoint de génie mécanique et biomédical à NYUAD Mohammad A. Qasaimeh, les chercheurs ont cherché à développer des modèles tumoraux en 3D car ils offrent un grand potentiel pour comprendre les mécanismes fondamentaux régissant les réponses tumorales aux traitements médicamenteux, et offrir des possibilités de développer un certain nombre d'applications thérapeutiques émergentes. Actuellement, la plupart des criblages précliniques de médicaments sont effectués sur des monocouches simplifiées bidimensionnelles (2D) de culture cellulaire qui ne représentent pas pleinement la complexité des tissus et organes humains.

Les méthodes existantes pour développer des cultures cellulaires 3D et des modèles tumoraux sont laborieuses, techniquement difficile, long, et ne pas permettre la cryoconservation pour une utilisation future. Cela contribue à des taux d'attrition élevés dans le processus de développement de médicaments, et peut entraîner des retards importants sur le marché et des pertes financières importantes pour les entreprises.

"Notre travail présente une méthode de modelage papier pour la culture cellulaire à haut débit, cryoconservation, et des tests de médicaments sur des modèles de tumeurs en 3D. Cette technologie est très prometteuse pour offrir des avantages inégalés dans les domaines de la découverte de médicaments, Création de tissus, et médecine personnalisée, " dit Qasaimeh, le chercheur principal du laboratoire et le responsable de l'étude.

En testant le cisplatine (un médicament chimiothérapeutique typique) sur des modèles 3D de cancer du sein générés au sein de la plateforme développée, ils ont pu prouver que leur technologie est capable de prédire les résultats de l'efficacité des médicaments. Le cancer du sein est considéré comme le cancer le plus fréquemment diagnostiqué dans plus de 80% des cas dans le monde. Aux États-Unis, plus de 10 pour cent des femmes développeraient un cancer du sein invasif au cours de leur vie, et aux Emirats Arabes Unis, le cancer du sein est considéré comme la tumeur maligne la plus courante en termes d'incidence et de mortalité.

"Notre fiable, facile à préparer, et une méthode peu coûteuse consiste à créer des matrices papier à haut débit de modèles de tumeurs en 3D qui nous rapprocheront un peu plus du criblage de médicaments biomimétiques aux stades précliniques, " dit Bisan Samara, le premier auteur et un ancien assistant de recherche dans le laboratoire de Qasaimeh.

Cette recherche est une avancée des travaux antérieurs de l'équipe, "Cryoconservation cellulaire sur papier, " publié l'année dernière dans la revue Biosystèmes avancés , dans laquelle ils ont établi leur nouvelle technique utilisant du papier filtre pour cryoconserver des cellules humaines, offrir aux scientifiques une alternative efficace au conventionnel, méthodes de cryoconservation à long terme.