CTIBIOTECH開發(fā)新型3D生物打印平臺，用于治療結(jié)腸癌

2021年11月30日，南極熊獲悉，再生醫(yī)學(xué)公司CTIBIOTECH開發(fā)了一個新的3D生物打印平臺，可以為結(jié)直腸癌患者直接提供更具有針對化的藥物。

據(jù)了解，該平臺是由普羅夫迪夫醫(yī)科大學(xué)和保加利亞的UMHAT-歐洲醫(yī)院合作開發(fā)的，能夠生產(chǎn)出具有成本效益和可重復(fù)的人類結(jié)腸癌疾病模型，也可用于化療篩選。

CTIBIOTECH公司總裁兼CSOColin McGuckin教授說："癌癥療法的進(jìn)步需要新的人體模型來完成藥物測試，而我們的3D模型開創(chuàng)性地提供了準(zhǔn)確的長期測試策略，用以幫助患者。“

△CTIBIOTECH的生物打印平臺開發(fā)出了具有成本效益的、強大的、可重復(fù)的結(jié)腸癌模型。圖片來自CTIBIOTECH。

CTIBIOTECH的生物打印技術(shù)

CTIBIOTECH公司的核心目標(biāo)之一是通過開發(fā)3D生物打印人類癌癥模型來減少藥物開發(fā)的成本和時間，這些模型可用于為個別患者確定最有效的治療方法。在過去的七年里，該公司內(nèi)部一直在開發(fā)3D生物打印技術(shù)，以擴(kuò)大其用于皮膚研究的3D組織工程能力。

CTIBIOTECH之前與化學(xué)公司BASF的Care Creations部門合作，對人類皮膚腺體的3D組織模型進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上開始開發(fā)一種能夠?qū)⑵ぶ�腺（皮膚）微腺排列成皮膚病模型的3D生物打印機。

該公司過去還曾與瑞典3D生物打印機供應(yīng)商CELLINK合作，研究癌癥患者的新療法。他們使用CELLINK公司的機器在實驗室中創(chuàng)建腫瘤組織模型，并樂觀地認(rèn)為這可以減少臨床前藥物篩選中進(jìn)40%的昂貴損耗率。

最近，作為NOVOPLASM項目聯(lián)盟的一部分，CTIBIOTECH成為世界上第一個3D生物打印完整免疫人類皮膚的公司。該公司表示正在為研究項目提供數(shù)百個皮膚模型，用以幫助NOVOPLASM聯(lián)盟能夠驗證其用于治療感染性燒傷和皮膚移植的冷等離子體傷口愈合技術(shù)。

△CTIBIOTECH正在為NOVOPLASM項目生產(chǎn)數(shù)百個CTISkin模型。圖片來自CTIBIOTECH。

開發(fā)結(jié)腸癌的治療方法

結(jié)腸癌是癌癥的第三大原因，全世界每年有超過180萬新患者被診斷出來。世界衛(wèi)生組織（WHO）預(yù)測，2030年因結(jié)腸癌而死亡的人數(shù)高達(dá)1200萬，患有晚期疾病的患者后期治療效果一般都不理想。

然而，根據(jù)CTIBIOTECH、普羅夫迪夫醫(yī)科大學(xué)和UMHAT-歐洲醫(yī)院最近進(jìn)行的研究顯示，由于臨床前和臨床藥物測試數(shù)據(jù)的高假陽性和假陰性率，只有0.1%的藥物能夠從實驗室進(jìn)入到臨床應(yīng)用上。

為了解決這個問題，合作商選擇嘗試開發(fā)一種新型的生物打印平臺，尋求它能制作出具有成本效益的、強大的、可重復(fù)的疾病模型，這些模型與體內(nèi)的癌細(xì)胞十分相似，為個體化治療提供了更多機會。

在研究期間，這些團(tuán)隊制作了3D生物打印的"腺樣"結(jié)腸癌腫瘤，它表現(xiàn)出與患者腫瘤相似的形態(tài)。為此，科學(xué)家們利用CTIBIOTECH公司的CTIBioTumour生物打印技術(shù)，再現(xiàn)了結(jié)直腸癌的生物標(biāo)志物，并建立了對標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理化療藥物的抗性模型。

△ColinMcGlucklin教授與CTIBIOTECH的生物打印機。照片來自CTIBIOTECH。

改善個性化的藥物開發(fā)

目前，一款新藥的開發(fā)周期平均需要15年，花費近26億歐元才能進(jìn)入商業(yè)化階段。同時，CTIBIOTECH表示，在藥物開發(fā)的臨床前階段測試的分子中只有2%能夠進(jìn)入臨床階段。

據(jù)CTIBIOTECH公司稱，其技術(shù)有可能將開發(fā)新藥的時間減少三年，而臨床前評估所需的時間可從六年減少到兩到三年。CTIBioTumour平臺還可以將藥物開發(fā)鏈的成本降低約20%，據(jù)說每開發(fā)一種藥物可節(jié)省5.2億歐元。

該公司希望其生物打印平臺將對候選藥物的安全性和有效性進(jìn)行更好的評估，同時也有助于實施個性化醫(yī)療平臺，更好地預(yù)測病人對不同癌癥療法的反應(yīng)。

△由CTI生物技術(shù)公司制備的皮脂細(xì)胞模型。照片來自CTI生物技術(shù)公司。

關(guān)于這項研究的更多信息可以在《生物工程和生物技術(shù)前沿》雜志上發(fā)表的題為："AColorectal Cancer 3D Bioprinting Workflow as a Platform for Disease Modelingand Chemotherapeutic Screening"的論文中找到。該研究由Y.Sbirkov, D. Molander, C. Millet, I. Bodurov, B. Atanasov, R. Penkov, N. Belev,N. Forraz, C. McGuckin, and V. Sarafian共同撰寫。

相關(guān)論文鏈接：https://www.frontiersin.org/arti ... 130e4a8cfcd&_wsid=&

用3D打印技術(shù)推進(jìn)癌癥治療

據(jù)預(yù)測，到2040年，因癌癥死亡的人數(shù)將達(dá)到1600萬，研究人員和科學(xué)家們也正越來越多地關(guān)注像3D生物打印這樣的技術(shù)如何幫助癌癥患者的診斷和藥物開發(fā)。

勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室（LLNL）已經(jīng)研究了如何將3D生物打印與計算流動模擬相結(jié)合，以更好地了解癌癥腫瘤是如何形成的，而華盛頓州立大學(xué)已經(jīng)開發(fā)了一種大豆浸泡的3D打印骨狀支架，能夠抵御癌細(xì)胞。

在其他地方，韓國峨山醫(yī)療中心推出3D打印的手術(shù)指南，以幫助癌癥手術(shù)中的乳腺組織保留，而3D Systems公司和Collplant公司已經(jīng)合作開發(fā)了適合乳房重建治療的3D生物打印軟組織結(jié)構(gòu)。加州理工學(xué)院和加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們還利用3D打印的 "ChemoFilters "解鎖了一種新的癌癥靶向治療方法，該方法可將化療藥物導(dǎo)向受影響的器官。

在癌癥治療方面，3D打印技術(shù)最重要的突破之一是特拉維夫大學(xué)最近的獲獎進(jìn)展，它是利用病人細(xì)胞3D打印出首個膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤腫瘤模型可以改善腦癌的治療，使臨床醫(yī)生能夠在真實的環(huán)境中測試新藥物的療效，并加快藥物開發(fā)。

南極熊也真切希望，3D打印能夠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上取得越來越多的突破，以幫助解決更多的醫(yī)學(xué)難題，相信這也是全人類共同期盼的美好未來吧！