Zvětšit obrázek

3D tištěný fantom nádoru v celé své kráse. Kredit: ICR.

Trojrozměrně tištěné repliky nádorů asi nepatří k věcem, co byste chtěli objevit úhledně zabalené pod stromečkem. Přesto jsou ale pozoruhodné a podle všeho by mohly být velice prospěšné při vývoji nových terapií.

Podávání správných dávek protinádorových léků a dávkování terapií je ošemetnou záležitostí. Když je dávka příliš malá, tak léčený nádor přežije, zocelí se a šíří se dál, nejspíš zhoubnější než předtím. Příliš velká dávka zase zbytečně ohrožuje pacientovo již tak podlomené zdraví. V londýnském Institutu výzkumu rakoviny (ICR) vyvinuli důvtipnou metodu, která dovoluje lékařům nebývale přesně vyzkoušet, jak bude nádor konkrétního pacienta  reagovat na molekulární radioterapii a podle toho upravit dávkování. S tvarově věrnými 3D tištěnými replikami pacientova nádoru a okolních orgánů by to mělo být snazší než kdy dřív.

Zvětšit obrázek

Jonathan Gear vpravo. Kredit: ICR.

Při přípravě protinádorových radioterapií se ve skutečnosti podobné modely už s úspěchem využívají. Nejčastěji se ale vyrábějí ručně a nejsou tak věrné, jak by bylo potřeba. Šéf výzkumu Jonathan Gear a jeho kolegové se snažili vytvořit model nádoru, tak aby by byl anatomicky přesný a zároveň umožňoval sledování dávku záření, kterou nádor při léčbě schytá. Záhy zjistili, že se 3D tištěnými modely nádorů získají víc informací než ze 2D skenů nádorů.

Zvětšit obrázek

3D tištěný fantom. Kredit: ICR.

Gear se svými spolupracovníky pracují s molekulární radioterapií, kterou používají proti nádorům štítné žlázy, neuroendokrinním nádorům, dětským neuroblastomům nebo metastázám rakoviny prostaty v kostech. Při takové léčbě se pacientům aplikují radiofarmaka obsahující radioaktivní materiál, jako například dichlorid rychle se rozpadajícího radia 223, používaný třeba vůči jinak rezistentním nádorům prostaty.

Zvětšit obrázek

Logo ICR.

Ze snímků vyhotovených během léčby konkrétních pacientů Gear a spol. vytvořili 3D tištěné repliky nádorů a okolních orgánů. Těmto plastovým 3D modelům tvůrci přezdívají „fantomy“. Po vytištění plní fantomy stejnou radioaktivní směsí, jakou dostává majitel nádoru a pak z měření radioaktivity ve fantomech odhadují, jaké asi budou účinky reálné léčby na pacienta.

Pilotní testy 3D tištěných fantomů nádorů dopadly dobře. Vše nasvědčuje tomu, že doopravdy mohou pomoci s přesným nastavením dávek při molekulární terapii nádorů. Podle Geara a spol. je to skvělé, ještě ale budou muset svoji metodu prověřit v rozsáhlejších testech. Jestli v nich 3D tištěné nádory uspějí, tak významně vylepší fungování molekulárních radioterapií. Po rozmanitých 3D tištěných implantátech a 3D tištěných modelech pro trénování komplikovaných operací představují 3D tištěné repliky nádorů další podivuhodné využití technologie 3D tisku v medicíně, které může posílit naše šance v boji proti záludným nádorům.

Video:  Student and clinical scientist uses 3D printing to make replica models of tumours for enhanced radiotherapy. Kredit: ICR. 

Student and clinical scientist uses 3D printing to make replica models of tumours for enhanced radiotherapy from The Institute of Cancer Research on Vimeo.

Literatura

ICR News 17. 12. 2014, Wikipedia (Radium-223-Chloride).