3D-soluviljely syöpätutkimuksessa : Katsaus erilaisista 3D-soluviljelymalleista
Lonka, Verneri (2024-02-22)
3D-soluviljely syöpätutkimuksessa : Katsaus erilaisista 3D-soluviljelymalleista
(22.02.2024)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202402268856
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202402268856
Tiivistelmä
Syöpä on yleisnimitys sairauksista, joissa solujen liiallista jakautumista estävät kasvurajoitegeenit mutatoituvat ja menettävät toimintakykynsä. Tämän seurauksena soluissa muodostuneet onkogeenit saavat yliotteen ja solut alkavat jakautua rajoittamattomasti muodostaen pahalaatuisen kasvaimen eli syöpäkasvaimen.
Syöpätutkimusta on suoritettu pääasiassa perinteisillä tasomaisilla soluviljelyillä, mutta tutkimusolosuhteista johtuen, saadut tulokset eivät aina ole luotettavia. Eläinkokeita käytetään syöpätutkimuksessa erityisesti syöpälääkkeiden terapeuttisten tehokkuuksien tutkimiseen, mutta eläinkokeet ovat kuitenkin aikaa vieviä ja kalliita, minkä lisäksi niiden eettisyyttä on alettu kyseenalaistamaan.
Erilaiset 3D-soluviljelymallit ovat nousseet korvaamaan tasomaista soluviljelyä sekä kaventamaan soluviljelymallien eroja verrattaessa eläinkokeisiin. 3D-soluviljelymalleilla voidaan kasvattaa yksinkertaisempia, syöpäkasvaimia jäljitteleviä, kolmiulotteisia rakenteita eli sferoideja tai monimutkaisempia, elimiä jäljitteleviä organoideja. 3D-soluviljelymallit voidaan jakaa kahteen joukkoon niiden kasvatuksellisten erojen perusteella.
Vapaasti kasvavissa 3D-soluviljelymalleissa solut kasvavat elatusaineessa itsenäisesti kasautuen kolmiulotteisiksi rakenteiksi, kun taas rakenteellisesti tuetuissa 3D-soluviljelymalleissa solut kasvavat ja muodostavat kolmiulotteisen rakenteen tuetusti soluväliainetta jäljittelevissä rakenteissa. Cancer is a general term for diseases in which the growth restriction genes that prevent excessive cell division are mutated and lose their ability to function. As a result, the oncogenes formed in the cells gain the upper hand and the cells begin to divide indefinitely, forming a malignant tumor, i.e. a cancerous tumor.
Cancer research has mainly been carried out with traditional flat cell cultures, but due to the research conditions, the results obtained are not always reliable. Animal experiments are used in cancer research, especially to study the therapeutic efficacy of anticancer drugs, but animal experiments are time-consuming and expensive, and their ethics have also begun to be questioned.
Various 3D cell culture models have emerged to replace planar cell culture and to narrow the differences between cell culture models when compared to animal experiments. 3D cell culture models can be used to grow simpler three-dimensional structures that mimic cancer tumors, i.e. spheroids, or more complex organoids that mimic organs. 3D cell culture models can be divided into two groups based on their differences in culture.
In free-growing 3D cell culture models, the cells grow in the culture medium independently, accumulating into three-dimensional structures, while in structurally supported 3D cell culture models, the cells grow and form a three-dimensional structure supported in structures that mimic the extracellular matrix.
Syöpätutkimusta on suoritettu pääasiassa perinteisillä tasomaisilla soluviljelyillä, mutta tutkimusolosuhteista johtuen, saadut tulokset eivät aina ole luotettavia. Eläinkokeita käytetään syöpätutkimuksessa erityisesti syöpälääkkeiden terapeuttisten tehokkuuksien tutkimiseen, mutta eläinkokeet ovat kuitenkin aikaa vieviä ja kalliita, minkä lisäksi niiden eettisyyttä on alettu kyseenalaistamaan.
Erilaiset 3D-soluviljelymallit ovat nousseet korvaamaan tasomaista soluviljelyä sekä kaventamaan soluviljelymallien eroja verrattaessa eläinkokeisiin. 3D-soluviljelymalleilla voidaan kasvattaa yksinkertaisempia, syöpäkasvaimia jäljitteleviä, kolmiulotteisia rakenteita eli sferoideja tai monimutkaisempia, elimiä jäljitteleviä organoideja. 3D-soluviljelymallit voidaan jakaa kahteen joukkoon niiden kasvatuksellisten erojen perusteella.
Vapaasti kasvavissa 3D-soluviljelymalleissa solut kasvavat elatusaineessa itsenäisesti kasautuen kolmiulotteisiksi rakenteiksi, kun taas rakenteellisesti tuetuissa 3D-soluviljelymalleissa solut kasvavat ja muodostavat kolmiulotteisen rakenteen tuetusti soluväliainetta jäljittelevissä rakenteissa.
Cancer research has mainly been carried out with traditional flat cell cultures, but due to the research conditions, the results obtained are not always reliable. Animal experiments are used in cancer research, especially to study the therapeutic efficacy of anticancer drugs, but animal experiments are time-consuming and expensive, and their ethics have also begun to be questioned.
Various 3D cell culture models have emerged to replace planar cell culture and to narrow the differences between cell culture models when compared to animal experiments. 3D cell culture models can be used to grow simpler three-dimensional structures that mimic cancer tumors, i.e. spheroids, or more complex organoids that mimic organs. 3D cell culture models can be divided into two groups based on their differences in culture.
In free-growing 3D cell culture models, the cells grow in the culture medium independently, accumulating into three-dimensional structures, while in structurally supported 3D cell culture models, the cells grow and form a three-dimensional structure supported in structures that mimic the extracellular matrix.