Opis projektu
Innowacyjny przedkliniczny model 3D przerzutów nowotworowych do mózgu
Finansowany przez UE projekt 3DBrainStrom ma na celu stworzenie drukowanych w 3D modeli przerzutów do mózgu, które mają składać się z macierzy pozakomórkowej mózgu, zrębu i surowicy zawierającej komórki odpornościowe przepływające w naczyniach. Modele te pozwolą lepiej odwzorować kliniczne właściwości tkanek, szlaki sygnalizacyjne, hemodynamikę i reakcję na leki. Naukowcy wykorzystają nowe modele do zaprojektowania trzech metod terapeutycznych ukierunkowanych na przedziały komórkowe biorące udział w powstawaniu przerzutów do mózgu. Będą one polegały kolejno na zapobieganiu kolonizacji przerzutów do mózgu za pomocą ukierunkowanych nanoszczepionek, hamowaniu przepływu komórek zrębu guza do komórek mózgu podczas progresji mikroprzerzutów oraz selektywnym ukierunkowaniu komórek nowotworowych. Nowe przedkliniczne modele nowotworów wypełnią lukę w terapii nowotworów.
Cel
Brain metastases represent a major therapeutic challenge. Despite significant breakthroughs in targeted therapies, survival rates of patients with brain metastases remain poor. Nowadays, discovery, development and evaluation of new therapies are performed on human cancer cells grown in 2D on rigid plastic plates followed by in vivo testing in immunodeficient mice. These experimental settings are lacking and constitute a fundamental hurdle for the translation of preclinical discoveries into clinical practice. We propose to establish 3D-printed models of brain metastases (Aim 1), which include brain extracellular matrix, stroma and serum containing immune cells flowing in functional tumor vessels. Our unique models better capture the clinical physio-mechanical tissue properties, signaling pathways, hemodynamics and drug responsiveness. Using our 3D-printed models, we aim to develop two new fronts for identifying novel clinically-relevant molecular drivers (Aim 2) followed by the development of precision nanomedicines (Aim 3). We will exploit our vast experience in anticancer nanomedicines to design three therapeutic approaches that target various cellular compartments involved in brain metastases: 1) Prevention of brain metastatic colonization using targeted nano-vaccines, which elicit antitumor immune response; 2) Intervention of tumor-brain stroma cells crosstalk when brain micrometastases establish; 3) Regression of macrometastatic disease by selectively targeting tumor cells. These approaches will materialize using our libraries of polymeric nanocarriers that selectively accumulate in tumors.
This project will result in a paradigm shift by generating new preclinical cancer models that will bridge the translational gap in cancer therapeutics. The insights and tumor-stroma-targeted nanomedicines developed here will pave the way for prediction of patient outcome, revolutionizing our perception of tumor modelling and consequently the way we prevent and treat cancer.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
69978 Tel Aviv
Izrael