संशोधकांनी यशस्वीरित्या 3D बायोप्रिंट अॅड स्तनाच्या कर्करोगाच्या ट्यूमरचे यशस्वीरित्या उपचार केले आहेत. जगभरात होणाऱ्या लोकांच्या मृत्यू याच आजारामुळे होतात. यावर संशोधन करुन एक यशस्वी अभ्यास केला आहे.

एका वैज्ञानिकाने प्रथम ट्यूमर मॉडेल्सच्या अचूक बनावटीसाठी पाया घातला. या प्रगतीमुळे "इन व्हिव्हो" (in-vivo) किंवा "प्राण्यामध्ये" -- प्रयोग न वापरता कर्करोगविरोधी उपचारांचा भविष्यातील अभ्यास आणि विकास शक्य होईल.

पेन स्टेट येथील अभियांत्रिकी विज्ञान आणि यांत्रिकी, बायोमेडिकल अभियांत्रिकी आणि न्यूरोसर्जरीचे प्राध्यापक आणि अभ्यासाचे वरिष्ठ लेखक इब्राहिम ओझबोलत म्हणाले, "यामुळे आम्हाला मानवी रोगप्रतिकारक (Immunity) पेशी घन ट्यूमरशी कसा संवाद साधतात हे समजण्यास मदत करेल." "आम्ही एक साधन विकसित केले आहे. जे सुरक्षिततेसाठी आणि प्रायोगिक उपचारांचे अचूक मूल्यांकन करण्यासाठी क्लिनिकल चाचणी प्लॅटफॉर्म म्हणून काम करते. ट्यूमर कसा वाढतो, तो मानवी पेशींशी कसा संवाद साधतो आणि तो कसा मेटास्टेसाइज करतो हे समजून घेण्यासाठी इम्युनोलॉजिस्ट आणि जीवशास्त्रज्ञांसाठी हे एक संशोधन व्यासपीठ आहे. आणि शरीरात पसरते."

मानवी आरोग्यासाठी (Health) वापरण्यासाठी ऊतींची (Tissues) श्रेणी तयार करण्यासाठी ओझबोलॅटची प्रयोगशाळा 3D प्रिंटिंगमध्ये माहिर आहे. स्तनाच्या कर्करोगाच्या अभ्यासात मदत करण्यासाठी 3D बायोप्रिंट वापरून प्रयोगशाळेच्या कार्याबद्दल दोन जर्नल लेखनुकतेच प्रगत कार्यात्मक साहित्य आणि बायोफॅब्रिकेशन मध्ये प्रकाशित झाले.

संशोधकांनी तुलनेने नवीन तंत्राचा वापर केला आहे. ज्याचे नाव एस्पिरेशन-असिस्टेड बायोप्रिंटिंग (Aspiration-Assisted Bioprinting) आहे. जेणेकरुन ट्यूमर तीन आयामांमध्ये अचूकपणे शोधून काढा आणि ऊतक तयार करा. संशोधकांनी रक्तवाहिन्यांसह बहु-स्केल व्हॅस्क्युलराइज्ड ब्रेस्ट ट्यूमर मॉडेलमध्ये ऊतक तयार केले, जे त्यांना आढळले की केमोथेरपी आणि सेल-आधारित इम्युनोथेरपीटिकला प्रतिसाद दिला.

टीमने सर्वप्रथम स्तनाच्या कर्करोगावर उपचार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या अॅन्थ्रासाइक्लिन-आधारित केमोथेरप्युटिक औषध डॉक्सोरुबिसिनने उपचार करून ट्यूमर मॉडेलची अचूकता तपासली आहे. केमोथेरपीला प्रतिसाद देणारा बायोप्रिंट केलेला ट्यूमर शोधून, संशोधकांनी जॅक्सन प्रयोगशाळेतील इम्युनोलॉजिस्ट डॉ. डेरिया उनुतमाझ यांच्या सहकार्याने ट्यूमरवर सेल-आधारित इम्युनोथेरपी उपचाराची चाचणी घेतली.

संशोधकांनी स्तनाच्या कर्करोगाच्या पेशींचे आक्रमक स्वरूप ओळखण्यासाठी आणि त्यांच्याशी लढा देण्यासाठी जीन संपादनाद्वारे इंजिनिअर केलेल्या मानवी CAR-T पेशींचा वापर केला . ट्यूमरद्वारे संपादित CAR-T पेशी प्रसारित केल्यानंतर 72 तासांनंतर, संशोधकांना आढळले की बायोप्रिंट केलेल्या ट्यूमरमधील पेशींनी सकारात्मक प्रतिकारशक्ती निर्माण केली होती आणि कर्करोगाच्या पेशींशी लढा देत होत्या.

"आमचे मॉडेल मानवी पेशींपासून बनवले गेले आहे, परंतु आम्ही जे बनवतो ते मानवी शरीराची एक अतिशय सोपी आवृत्ती आहे," ओझबोलट म्हणाले. "असे अनेक तपशील आहेत. जे मूळ सूक्ष्म वातावरणात अस्तित्त्वात आहेत जे आम्ही प्रतिकृती बनवू शकत नाही किंवा प्रतिकृती बनवण्याचा विचार देखील करू शकत नाही. आम्ही जटिलतेमध्ये साधेपणाचे लक्ष्य ठेवत आहोत. आम्हाला या प्रणाली कशा कार्य करतात याची मूलभूत माहिती हवी आहे -- आणि आम्हाला आवश्यक आहे वाढीची प्रक्रिया सुव्यवस्थित करणे आवश्यक आहे, कारण आमच्याकडे ट्यूमर त्यांच्या नैसर्गिक गतीने वाढण्याची प्रतीक्षा करण्यासाठी वेळ नाही."

ओझबोलट (Ozbolat) यांनी स्पष्ट केले की कर्करोगाच्या उपचारात उल्लेखनीय प्रगती असूनही, प्रायोगिक अँटीकॅन्सर एजंट्सचा अभ्यास करण्यासाठी प्री-क्लिनिकल प्लॅटफॉर्मची कमतरता आहे. उपचारांच्या परिणामकारकतेची चाचणी घेण्यासाठी क्लिनिकल चाचण्यांवर अवलंबून राहणे शेवटी कर्करोगविरोधी उपचारांच्या यशस्वी क्लिनिकल भाषांतरास मर्यादित करते, ते म्हणाले. बायोप्रिंट केलेल्या मॉडेल्सच्या विकासामुळे ट्यूमरचे सूक्ष्म वातावरण आणि शरीराची रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया समजून घेण्याचे पूर्णपणे नवीन मार्ग खुले होऊ शकतात.

ओझबोलट म्हणाले, "इम्युनोथेरपी हे हेमॅटोलॉजिक घातक रोगांसाठी एक आशादायक उपचार असल्याचे दर्शविले गेले आहे." "मूलत:, रुग्णाच्या रोगप्रतिकारक पेशी काढून टाकल्या जातात आणि कर्करोगाच्या पेशींसाठी सायटोटॉक्सिक होण्यासाठी जनुक-संपादित केले जातात, नंतर रुग्णाच्या रक्तप्रवाहात पुन्हा दाखल केले जातात. रक्ताभिसरण गंभीर आहे कारण बदललेल्या पेशींना शरीराभोवती फिरणे आवश्यक आहे. ट्यूमरसह (Tumors) अशा प्रकारचे प्रभावी रक्ताभिसरण अस्तित्वात नाही, म्हणून ट्यूमर इम्युनोथेरपीला कसा प्रतिसाद देतात. हे चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी आम्ही आमचे मॉडेल तयार केले आहे."

ओझबोलट आणि त्यांचे सहकारी आता प्रत्यक्ष स्तनाच्या कर्करोगाच्या रुग्णांना काढून टाकलेल्या ट्यूमरवर काम करत आहेत . ते कसे प्रतिसाद देतात हे पाहण्यासाठी संशोधक रुग्ण-व्युत्पन्न ट्यूमरवर इम्युनोथेरपीटिक लागू करतील. "रोगाची गुंतागुंत समजून घेण्यासाठी ही एक महत्त्वाची स्टेप आहे, जर आपण कर्करोगाविरूद्ध नवीन उपचार आणि लक्ष्यित थेरपी विकसित करणार असाल तर ते आवश्यक आहे," असे ओझबोलट म्हणाले.