3Dバイオプリンティングによる癌治療変革：サンディエゴ州立大学の研究
サンディエゴ州立大学のMauro Tambasco准教授の研究室では、癌と闘うための革新的なアプローチを開発しています。特に、3Dバイオプリンティング技術を用いて腫瘍の3Dモデルを作成し、癌細胞の複雑な構造をより詳細に研究しています。
従来の2Dモデルの限界と3Dモデルの優位性
医用物理学の修士課程学生であるHarry Glazebrook氏によると、従来の放射線治療は2次元の細胞モデルに基づいており、腫瘍における免疫や血管の効果を十分に捉えられていませんでした。これに対し、3Dバイオプリンティングは、細胞間の相互作用、血管構造、灌流、血流といった、生体内でしか存在しない要素を持つ腫瘍全体を再現することを可能にします。これにより、より現実的かつ正確な方法で治療法を研究し、テストできます。
放射線治療の精密化と効率化への応用
Tambasco研究室は、この生体に近い3Dモデルを用いて放射線治療の微調整を行い、より正確で効率的な治療を目指しています。例えば、多くの患者が数週間にわたり毎日少量の均一な放射線量を処方されるのに対し、研究室では、腫瘍の特定の部分にのみ高線量を照射することで、患者の生存率を向上させる可能性のある免疫反応が引き起こされるか否かをテストしています。Glazebrook氏は、3Dバイオプリンティングがこれまで主に化学療法薬で使われてきた技術を、放射線治療に適用し、その効果を最大限に高めようとしていると述べています。
研究を通じた人材育成
この研究は科学的進歩だけでなく、学生のキャリア形成にも貢献しています。Harry Glazebrook氏は、医療物理学者として癌患者の治療に携わる将来のために、癌の生物学に関する深い洞察を得ています。また、彼は学部生を指導し、技術的スキルやコミュニケーション能力の向上を支援しています。学部4年生のConnor Schmidt氏は、放射線量が腫瘍モデルの弾性や粘性に与える影響を調べており、これらの生体力学的特性が腫瘍の退縮に果たす役割を理解し、実際の腫瘍での効果を予測することを目指しています。Schmidt氏は、物理学を実際の医療に応用することに情熱を抱き、将来は大学院で医療物理学の研究を続けることを計画しています。
元記事：Researchers use 3D bioprinted tumor models to transform cancer treatment