癌症研究的一项重大突破是，科学家们开发出了微型结肠组织，可以高保真度地模拟体外肿瘤发生的复杂过程。这些微型结肠是通过结合微加工和组织工程技术创建的，产生的肿瘤与体内发现的肿瘤非常相似，弥补了动物模型和简化细胞培养方法之间的差距。
这项研究现已发表在《自然》杂志上，由LuisFranciscoLorenzoMartín、TaniaHübscher和EPFL的MatthiasLütolf团队的其他成员进行，并得到了FreddyRadtke(EPFL)团队和罗氏人类生物学研究所同事的意见。迷你结肠在拓扑生物学上非常复杂，可以复制健康和患病状态下结肠组织的物理结构和细胞多样性。
用光控制癌症的发展
迷你结肠最具创新性的方面之一是利用光遗传学在目标区域“随意”诱导肿瘤发展。通过将蓝光响应系统整合到迷你结肠中，研究人员能够触发特定细胞群的致癌突变，模拟体内结直肠癌的局部发病。
罗氏新成立的人类生物学研究所的创始主任MatthiasLütolf解释说：“本质上，我们通过在健康的生物工程结肠上皮类器官中以时空控制的方式开启致癌驱动突变，利用光来触发肿瘤发生。这基本上可以让你实时观察肿瘤的形成，并对在小鼠身上很难研究的过程进行非常详细的分析。”
这种光遗传学方法不仅可以更受控和更精确地激活癌基因，而且还提供了一个强大的工具来实时研究肿瘤发展的动态过程和细胞对这些突变的反应。
通过操纵遗传和环境条件，研究人员能够复制和观察小结肠中的一系列肿瘤行为，甚至识别出影响癌症进展的关键因素，例如与干细胞特征和肿瘤生长相关的蛋白质GPX2。
这项开创性的研究为探索结直肠癌的潜在机制和测试潜在的疗法提供了一个强大的新工具，特别是当应用于人类患者来源的组织时。迷你结肠模拟肿瘤动态的能力可以减少对动物模型的依赖，加速有效治疗方法的发现和开发。