The path to drug discovery is never

The path to drug discovery is never easy. Scientists and clinicians can go through tens-of-thousands of potential compounds for years to find a handful of viable candidates, only for them to fail at the clinical level."Potential compounds are tested using animal models and cells cultured in a dish. However, those results frequently do not transfer over to human biology," explains first author Yuji Nashimoto formally of the Graduate School of Engineering, and now at Tohoku University. "Furthermore, cells on a dish lack the three-dimensional structure and blood vessels, or vasculature, that keep it alive. So, we came up with a plan to construct a device that solves these issues."The device, reported in the journal Biomaterials, is the size of a coin with a 1 mm well at the center. This well is flanked by a series of 100 µm 'microposts'. The idea is that a three-dimensional culture of tumor cells is placed in the middle well, and then cells that construct blood vessels are places along the microposts. Over a few days the vessels grow and attaches to the culture."This 'perfusable vasculature' allows us to administer nutrients and drugs into the system to mimic the environment in the body," continues Nashimoto. "This allows us to have a clearer picture of the effectiveness of cancer treating compounds."This perfusion did significantly keep the tumor cells healthy by keeping cell proliferation up and cell death down. A drug assay was then performed with the team administrating an anti-tumor drug at low doses. Interestingly, the drug was more effective under static conditions compared to when nutrients were flowing through the tumor cells.In contrast, the drug's effects became more potent when the flow was turned on and the dosage was increased. Ryuji Yokokawa, who lead the team, explains that the unexpected results prove that we need to consider the balance between proliferation of tumor cells and the efficacy of the drug under flow conditions."We hypothesize that at low doses the benefit of the nutrient flow outweighs the effect of the anti-tumor drug. It proves the importance of blood flow in the vasculature when screening for drugs."He concludes, "Due to its size and utility, we hope the new device can expedite the tests on the countless number of potential new drugs. While many questions remain, we are happy to have developed this device and have shown that three-dimensional perfused cell culture is vital for the next step in drug discovery."

Kết quả (Việt) 1:

Đường dẫn đến phát hiện ma túy không bao giờ là dễ dàng. Các nhà khoa học và các bác sĩ có thể đi qua hàng ngàn hàng chục-of-hợp chất tiềm năng trong nhiều năm để tìm một số ít các ứng cử viên sáng, chỉ cho họ thất bại ở cấp lâm sàng.

"Tiềm năng hợp chất được kiểm tra sử dụng mô hình động vật và tế bào được nuôi cấy trong một món ăn. Tuy nhiên, những kết quả thường xuyên làm không chuyển sang sinh học của con người," tác giả đầu tiên Yuji Nashimoto chính thức của trường sau đại học Kỹ thuật, và tại Đại học Tohoku giải thích. "Hơn nữa, các tế bào trên một món ăn thiếu cấu trúc ba chiều và mạch máu, hoặc mạch máu, mà giữ cho nó sống. Vì vậy, chúng tôi đã đưa ra một kế hoạch để xây dựng một thiết bị có thể giải quyết những vấn đề này."

Các thiết bị, báo cáo trong tạp chí Biomaterials, là kích thước của một đồng xu với 1 mm cũng tại trung tâm. Tốt này được bao bọc bởi một loạt các 100 mm 'microposts'. Ý tưởng là một nền văn hóa ba chiều của tế bào ung thư được đặt trong giếng giữa, và sau đó các tế bào mạch máu cấu trúc là nơi dọc theo microposts. Trong một vài ngày các mạch phát triển và gắn với nền văn hóa.

" 'Mạch máu perfusable' Điều này cho phép chúng tôi để quản lý các chất dinh dưỡng và các loại thuốc vào hệ thống để bắt chước các môi trường trong cơ thể," Nashimoto tiếp tục. "Điều này cho phép chúng tôi để có một bức tranh rõ ràng hơn về tính hiệu quả của các hợp chất điều trị ung thư."

Tưới máu này đã giữ đáng kể các tế bào khối u lành mạnh bằng cách giữ cho phát triển tế bào lên xuống chết tế bào. Một xét nghiệm ma túy sau đó đã được thực hiện với đội ngũ quản trị một loại thuốc chống ung thư ở liều thấp. Điều thú vị là thuốc có hiệu quả hơn trong điều kiện tĩnh so với khi các chất dinh dưỡng được chảy qua các tế bào khối u.

Ngược lại, ảnh hưởng của ma túy đã trở thành mạnh hơn khi dòng chảy đã được bật và liều lượng đã được tăng lên. Ryuji Yokokawa, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, giải thích rằng kết quả bất ngờ chứng minh rằng chúng ta cần phải xem xét sự cân bằng giữa sự phát triển của tế bào ung thư và hiệu quả của thuốc trong điều kiện dòng chảy.

"Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng ở liều thấp lợi ích của dòng chảy chất dinh dưỡng giá trị hơn hiệu quả của thuốc chống khối u. Nó chứng tỏ tầm quan trọng của lưu thông máu trong các mạch máu khi sàng lọc đối với thuốc."

Ông kết luận: "Do quy mô và tiện ích của nó, chúng tôi hy vọng thiết bị mới có thể xúc tiến việc kiểm tra về số lượng vô số các loại thuốc mới tiềm năng. Trong khi nhiều câu hỏi vẫn còn, chúng tôi rất vui khi được tôi đã phát triển thiết bị này và đã chỉ ra rằng ba chiều tưới máu nuôi cấy tế bào là rất quan trọng cho bước tiếp theo trong nghiên cứu thuốc."

Kết quả (Việt) 2:

Con đường để khám phá ma túy là không bao giờ dễ dàng. Các nhà khoa học và bác sĩ có thể đi qua hàng chục-của-ngàn các hợp chất tiềm năng trong nhiều năm để tìm thấy một số ít các ứng cử viên khả thi, chỉ cho họ thất bại ở cấp độ lâm sàng.

"Các hợp chất tiềm năng được kiểm tra bằng cách sử dụng mô hình động vật và các tế bào nuôi trong một món ăn. Tuy nhiên, những kết quả này thường không chuyển giao cho sinh học của con người, "giải thích tác giả đầu tiên Yuji thân Vương nashimoto chính thức của trường đại học kỹ thuật, và bây giờ là tại Tohoku University. "Hơn nữa, các tế bào trên một món ăn thiếu cấu trúc ba chiều và mạch máu, hoặc vasculature, mà giữ cho nó sống. Vì vậy, chúng tôi đã đưa ra một kế hoạch để xây dựng một thiết bị giải quyết những vấn đề này. "

Các thiết bị, báo cáo trong tạp chí Biomaterials, là kích thước của một đồng xu với 1 mm tốt ở trung tâm. Điều này cũng được hai bên bởi một loạt 100 μm ' microposts '. Ý tưởng là một ba chiều văn hóa của các tế bào khối u được đặt ở giữa tốt, và sau đó các tế bào xây dựng mạch máu là những nơi dọc theo microposts. Hơn một vài ngày, các mạch phát triển và gắn vào văn hóa.

"Này vasculature ' ' perfusers ' cho phép chúng tôi để quản lý các chất dinh dưỡng và thuốc vào hệ thống để bắt chước các môi trường trong cơ thể, " tiếp tục thân Vương nashimoto. "Điều này cho phép chúng tôi có một hình ảnh rõ ràng hơn về hiệu quả của các hợp chất điều trị ung thư. "

Tưới máu này đã làm đáng kể giữ cho các tế bào khối u khỏe mạnh bằng việc giữ sự gia tăng tế bào và chết tế bào xuống. Một khảo nghiệm ma túy sau đó đã được thực hiện với nhóm quản trị một loại thuốc chống khối u ở liều thấp. Điều thú vị, thuốc có hiệu quả hơn trong các bệnh tĩnh so với khi các chất dinh dưỡng chảy qua các tế bào khối u.

Ngược lại, hiệu ứng của thuốc trở nên mạnh hơn khi dòng chảy được bật và liều lượng được tăng lên. Ryuji Yokokawa, người dẫn dắt đội bóng, giải thích rằng kết quả bất ngờ chứng minh rằng chúng ta cần phải xem xét sự cân bằng giữa sự gia tăng của các tế bào khối u và hiệu quả của thuốc trong điều kiện dòng chảy.

"Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng ở liều thấp, lợi ích của dòng chảy dinh dưỡng outweighs tác dụng của thuốc chống khối u. Nó chứng minh tầm quan trọng của lưu lượng máu trong mạch khi sàng lọc thuốc. "

Ông kết luận, "do kích thước và tiện ích của nó, chúng tôi hy vọng các thiết bị mới có thể đẩy nhanh các bài kiểm tra về vô số các loại thuốc mới tiềm năng. Trong khi nhiều câu hỏi vẫn còn, chúng tôi rất vui khi đã phát triển thiết bị này và đã chỉ ra rằng ba chiều văn hóa tế bào perfused là rất quan trọng cho bước tiếp theo trong khám phá ma túy. "

Kết quả (Việt) 3:

Cách khám phá ma túy không bao giờ dễ dàng.Các nhà khoa học và người y khoa có thể qua hàng chục ngàn hợp chất tiềm năng trong nhiều năm để tìm ra một số ít ứng viên có khả năng, chỉ để họ thất bại ở mức độ lâm sàng.
"Các hợp chất tiềm năng được thử nghiệm bằng cách tạo hóa tế bào động vật.Tuy nhiên, những kết quả đó thường không chuyển qua sinh học người,"giải thích rằng tác giả đầu tiên, Yuji Nassitoto... đã chính thức thuộc trường kỹ thuật tốt nghiệp, và bây giờ là trường đại học Tohoku.Các tế bào trên đĩa còn thiếu cấu trúc ba chiều và các mạch máu, hoặc mạch máu, để giữ nó sống.Nên chúng tôi nghĩ ra một kế hoạch để xây dựng một thiết bị giải quyết những vấn đề này."
Thiết bị được báo cáo trong nhật ký Chất liệu sinh học, là kích thước của một đồng xu với một cái giếng 1 mm ở trung tâm.Bên cạnh cái giếng này có hàng dãy 100 181;là'khoanh nhỏ'.Ý tưởng là một lớp văn hóa đa chiều của các tế bào u được đặt ở giữa giếng, và sau đó các tế bào xây dựng các mạch máu được đặt dọc theo các khoanh điện tử.Qua vài ngày các tàu phát triển và gắn liền với nền văn hóa.
"Cấu trúc hoàn hảo này cho phép chúng tôi tiêm chất dinh dưỡng và thuốc kích thích vào hệ thống để mô phỏng môi trường trong cơ thể," Nashimoto.Điều này cho phép chúng ta có một hình ảnh rõ ràng hơn về hiệu quả của hợp chất trị ung thư."
Sự tràn dịch này đã làm tế bào u lành mạnh bằng cách duy trì sự lan rộng tế bào và giảm tử vong.Sau đó, một lượng thuốc kích thích được thực hiện cùng với đội điều hành một loại thuốc chống u ở mức thấp.Thú vị đấy, thuốc này hiệu quả hơn khi đang ở trạng thái tĩnh hơn so với khi chất dinh dưỡng chảy qua các tế bào u.
Ngược lại, tác dụng của thuốc trở nên mạnh hơn khi dòng chảy được bật lên và lượng thuốc tăng lên.Ryu Yokokawa, người đứng đầu nhóm, giải thích rằng những kết quả bất ngờ cho thấy chúng ta cần cân nhắc sự cân bằng giữa sự gia tăng số lượng tế bào u và hiệu quả của thuốc trong môi trường vận chuyển.
"Chúng tôi giả định rằng, với mức độ thấp, lợi ích của lượng dinh dưỡng sẽ cao hơn hiệu quả của thuốc chống u.Nó chứng minh tầm quan trọng của máu chảy trong mạch khi xét nghiệm ma túy."
Ông kết luận, "Vì kích thước và tiện ích của nó, chúng tôi hy vọng thiết bị mới có thể đẩy nhanh các thử nghiệm trên vô số lượng lượng thuốc mới tiềm năng.Trong khi vẫn còn nhiều câu hỏi, chúng tôi vui mừng đã phát triển thiết bị này và đã cho thấy văn hóa tế bào không tế bào đa chiều cần thiết cho bước tiếp theo trong khám phá ma túy."