美国国立卫生研究院（NIH）正在资助阿克伦大学（UA）科学家的研究，该研究可能会带来更有效的癌症治疗。
侯赛因·塔瓦纳博士和他的组织工程微技术实验室的学生们最近开发出了一种方法，并申请了专利，这种方法可以使聚集的癌细胞（称为球体）的3D培养物更好地模拟体内的肿瘤，而不是传统方法中使用的2D培养物（在扁平的塑料盘子上处理一层薄薄的细胞），最终可以更准确地进行药物测试。这源于2013年美国国立卫生研究院对塔瓦纳的资助，塔瓦纳是亚利桑那大学工程学院生物医学工程副教授。
现在，该团队正在利用美国国立卫生研究院国家癌症研究所（NCI）提供的一项为期三年、价值467,312美元的新资助，模拟结肠癌细胞对抗癌药物的反应。塔瓦纳说：“了解癌细胞如何能够——经常发生的——抵抗这些药物是改善治疗的重要一步。”
癌细胞抗性
在健康组织中，细胞生长是一个高度调控的过程；然而，这一过程在癌细胞中不受控制，使它们能够持续生长形成肿瘤。这种增长是由几个信号通路驱动的（见下图）。确定这些途径为特定分子抑制剂的治疗提供了有吸引力的新靶点，这些抑制剂对患者的毒性远低于传统化疗药物。
塔瓦纳说：“然而，我们小组和其他人的研究表明，癌细胞可以通过激活另一种信号通路来促进它们的生长，从而对抑制剂药物产生耐药性。”
这种反馈信号使患者对抗癌药物没有反应。最近通过同时使用两种抑制剂来阻断两种途径的活性的努力在一定程度上成功地对抗肿瘤，但它们对患者产生了过度的毒性，因此，临床试验不得不停止。
美国国立卫生研究院的拨款将解决这一关键需求，以确定结肠癌细胞耐药的分子机制，并开发新的治疗策略，有效地阻止肿瘤生长，但减少毒性作用。
“癌症患者接受的治疗分多个阶段，”该实验室的博士生普拉迪普·沙希·塔库里（Pradip Shahi Thakuri）说。“但癌症是一种适应性疾病。在治疗的最初阶段，患者对抗癌药物反应良好，但后来往往对同样的药物产生耐药性。”
个体化治疗
因此，研究人员开发了一个模型来预测这种耐药性的演变。该模型通过周期性地用抗癌药物治疗肿瘤模型，然后让它们从药物中恢复，来模拟患者接受化疗的过程。
塔瓦纳说：“通过分子分析，我们将探索细胞适应和抵抗治疗的具体机制。”“然后，我们将利用这些信息设计出有效消除癌细胞的治疗方法，同时显著降低对正常细胞的毒性。”
该团队将通过与乔治城大学的合作，使用患者衍生的结肠癌细胞来证明他们的方法与个性化癌症药物的临床相关性。
Thakuri说：“我们相信，使用我们的肿瘤球体技术的这种耐药性模型将是预测、识别和设计控制结肠癌的治疗策略的重要一步。”
媒体联系：Lisa Craig， 330-972-7429或lmc91@uakron.edu。
侯赛因·塔瓦纳博士