Lumea cercetării oncologice se află într-un punct de cotitură, iar inovațiile în biotehnologie ar putea schimba radical modul în care sunt înțelese și tratate bolile canceroase. Vital3D Technologies, o companie lituaniană specializată în bioprintare 3D, propune o soluție care ar putea reduce decalajul dintre rezultatele obținute în laborator și cele din studiile clinice. Sub conducerea lui Vidmantas Šakalys, CEO al Vital3D, echipa dezvoltă modele tumorale tridimensionale imprimate care reproduc mult mai fidel complexitatea biologică a cancerului uman decât metodele tradiționale de laborator.
Aceste organoide imprimate 3D pot deveni un instrument esențial pentru cercetători și companii farmaceutice, permițând testarea mai precisă a terapiilor și o înțelegere mai profundă a modului în care celulele canceroase reacționează la tratamente. În același timp, ele oferă o punte către medicina personalizată, prin posibilitatea de a crea modele de boală unice pentru fiecare pacient, ceea ce ar putea duce la tratamente adaptate individual.
Într-un interviu exclusiv, Vidmantas Šakalys vorbește despre limitele actuale ale modelelor preclinice, dar și despre potențialul uriaș al bioprintării de țesuturi și organe. Vital3D nu se limitează la domeniul oncologic – viziunea companiei merge mai departe, spre dezvoltarea unor organe funcționale bioprintate, cum ar fi rinichii, menite să combată criza globală de transplanturi. Cu o tehnologie proprie, FemtoBrush™, și o viteză de imprimare fără precedent, Vital3D își propune să devină liderul mondial al bioprintării în medicina personalizată.
În discuția cu Šakalys, vom afla de ce modelele preclinice convenționale nu reușesc adesea să prezică reacțiile reale ale pacienților, cum pot modelele tumorale bioprintate accelera descoperirea de medicamente și de ce viteza și precizia imprimării sunt cheia viitorului în crearea organelor umane viabile. Interviul oferă o privire din interior asupra modului în care știința, inovația și viziunea pe termen lung pot redefini viitorul medicinei.
INTERVIU Vidmantas Šakalys, CEO Vital3D
Vidmantas Šakalys
Ozana Mazilu (Playtech): Modelele tradiționale preclinice de cancer eșuează adesea în a prezice rezultatele pacienților. Din perspectiva dvs., care sunt cele mai mari limitări ale metodelor de laborator actuale?
Vidmantas Šakalys: Majoritatea modelelor pe care ne bazăm astăzi pur și simplu nu surprind complexitatea tumorilor umane. În laborator, celulele canceroase sunt de obicei crescute plat, în straturi 2D, ceea ce nu reflectă cu acuratețe modul în care ele se comportă în interiorul corpului. Modelele animale pot fi utile, dar biologia lor este fundamental diferită de a noastră, astfel că rezultatele nu se traduc adesea la pacienți. Și, în mod esențial, tumorile la oameni sunt foarte diverse — conținând diferite tipuri de celule, vase de sânge și interacțiuni imune — în timp ce modelele tradiționale sunt mult mai uniforme. De aceea medicamentele care par promițătoare la început eșuează atât de des mai târziu.
Ozana Mazilu (Playtech): Cum reproduc mai precis modelele de tumori imprimate 3D ale Vital3D complexitatea cancerelor umane?
Vidmantas Šakalys: Modelele de tumori imprimate 3D ale Vital3D recreează arhitectura, diversitatea celulară și micro-mediul cancerelor umane reale folosind tehnologia de bioprintare care aranjează cu precizie celulele vii în structuri biomimetice. Acest lucru permite modelelor să reproducă comportamentul tumorilor, răspunsul la medicamente și interacțiunile cu țesuturile înconjurătoare mult mai precis decât culturile celulare tradiționale 2D sau modelele animale.
Ozana Mazilu (Playtech): În ce moduri ar putea această tehnologie accelera descoperirea medicamentelor și face testarea preclinică mai fiabilă?
Vidmantas Šakalys: Folosind modele care sunt mai apropiate de tumorile umane reale, cercetătorii pot obține o imagine mult mai clară, încă de la început, dacă un medicament este probabil eficient. Asta înseamnă mai puține surprize mai târziu, în studiile clinice, unde eșecurile sunt extrem de costisitoare. De asemenea, înseamnă că putem identifica medicamentele ineficiente mai devreme și putem concentra resursele asupra celor mai promițătoare. Un alt avantaj este reproductibilitatea, deoarece aceste modele sunt imprimate, permițând o producție consistentă, ceea ce face comparațiile între diferite laboratoare sau studii mult mai fiabile.
Ozana Mazilu (Playtech): Medicina personalizată este un domeniu tot mai important în oncologie. Cum ar putea modelele voastre de tumori imprimate 3D să ajute la adaptarea tratamentelor pentru pacienți individuali?
Vidmantas Šakalys: Modelele noastre de tumori imprimate 3D pot fi create folosind propriile celule canceroase ale pacientului, permițând testarea mai multor opțiuni de tratament în laborator, înainte de a fi administrate pacientului. Această abordare ajută la identificarea terapiilor cele mai eficiente pentru tumora acelui individ, reducând încercările și erorile în tratament și sprijinind o îngrijire oncologică cu adevărat personalizată.
Ozana Mazilu (Playtech): Ce tehnologii sau inovații specifice în bioprintare fac posibilă abordarea voastră astăzi, comparativ cu acum câțiva ani?
Vidmantas Šakalys: Progresele recente în bioprintarea de înaltă rezoluție, ingineria biomaterialelor și tehnologiile de cultură celulară fac posibilă abordarea noastră astăzi. Sistemul nostru combină controlul precis al micro-extrudării cu bio-cerneluri care imită mediile naturale ale țesuturilor, permițând plasarea exactă și supraviețuirea celulelor vii. Aceste inovații ne permit să recreăm structuri tumorale complexe și funcționale care erau imposibil de obținut acum câțiva ani.
Ozana Mazilu (Playtech): Dincolo de cercetarea cancerului, cum vedeți modelele de organoide bioprintate influențând alte domenii ale medicinei?
Vidmantas Šakalys: Modelele de organoide bioprintate ar putea schimba fundamental modul în care studiem și tratăm o gamă largă de boli. De exemplu, pot fi folosite pentru a testa noi medicamente pentru afecțiuni ale inimii, ficatului sau rinichilor, într-un mod mult mai apropiat de biologia umană reală decât metodele tradiționale de laborator. De asemenea, ne pot ajuta să înțelegem mai bine bolile. Prin imprimarea modelelor de organe, putem vizualiza cum progresează afecțiunile și cum diferite tratamente ar putea fi eficiente. În viitor, aceste abordări ar putea fi aplicate în medicina regenerativă pentru a ajuta la repararea sau înlocuirea țesuturilor deteriorate.
Ozana Mazilu (Playtech): Privind spre viitor, vedeți o cale prin care bioprintarea ar putea contribui la rezolvarea deficitului global de organe pentru transplant?
Vidmantas Šakalys: Da, dar este important să fim realiști cu privire la cronologie. Suntem încă la câțiva ani distanță de imprimarea complet funcțională a organelor pregătite pentru transplant, precum rinichii sau inimile. Cele mai mari provocări sunt construirea unor rețele fiabile de vase de sânge și asigurarea că țesuturile supraviețuiesc și se integrează după transplantare. Totuși, progresul este rapid. Pe termen lung, dacă putem depăși aceste obstacole, bioprintarea ar putea contribui cu adevărat la rezolvarea lipsei de organe donatoare, oferind alternative personalizate, crescute în laborator.
Ozana Mazilu (Playtech): Ce provocări științifice, de reglementare sau etice anticipați în introducerea modelelor de tumori bioprintate 3D în cercetarea oncologică de masă?
Vidmantas Šakalys: Pe partea științifică, provocarea este întotdeauna legată de complexitate — cât de aproape putem ajunge ca modelele noastre să semene cu realitatea și cum măsurăm această acuratețe? Pe partea de reglementare, în prezent nu există ghiduri clare pentru modelele bioprintate, așa că trebuie să lucrăm îndeaproape cu autoritățile de reglementare pentru a demonstra siguranța, reproductibilitatea și relevanța clinică. Din punct de vedere etic, tehnologia este în general privită pozitiv, mai ales pentru că reduce dependența de testarea pe animale — dar pe măsură ce modelele devin mai avansate, vor apărea noi întrebări.
Ozana Mazilu (Playtech): Cum colaborați cu companiile farmaceutice, instituțiile de cercetare sau spitalele pentru a valida și scala tehnologia voastră?
Vidmantas Šakalys: Colaborăm îndeaproape cu instituții de top pentru a valida și a avansa tehnologia noastră. De exemplu, lucrăm cu Universitatea Utrecht la un proiect de nefron bioprintat, pentru a împinge limitele modelării de organe și țesuturi, dar și cu Institutul Național al Cancerului pentru cercetarea cancerului, pentru a ne asigura că modelele noastre de tumori reflectă condițiile clinice reale. Aceste parteneriate ne ajută să rafinăm platforma și să o scalăm pentru aplicații farmaceutice și de cercetare.
Ozana Mazilu (Playtech): Dacă ar trebui să evidențiați un moment sau o realizare care arată potențialul muncii Vital3D, care ar fi acela?
Vidmantas Šakalys: Un moment semnificativ pentru noi a fost imprimarea cu succes a unui organoid canceros din celule canceroase derivate de la pacienți care anterior nu au reușit să formeze organoide prin metode convenționale. Această realizare evidențiază capacitatea unică a tehnologiei noastre de a recrea structuri tumorale complexe, chiar și din tipuri de celule dificile, demonstrând potențialul său puternic pentru avansarea cercetării cancerului și dezvoltării terapiilor personalizate.
În concluzie, bioprintarea 3D reprezintă una dintre cele mai promițătoare revoluții din medicina modernă, capabilă să schimbe fundamental modul în care sunt studiate bolile și dezvoltate tratamentele. Modelele de tumori imprimate 3D, precum cele create de Vital3D, oferă o imagine mai realistă a comportamentului cancerului uman, cresc acuratețea testelor preclinice și deschid calea către terapii personalizate, adaptate fiecărui pacient. Deși există încă provocări științifice și de reglementare, progresul rapid al bioprintării arată că viitorul medicinei va fi construit nu doar în laboratoare, ci literalmente, strat cu strat, de imprimante care pot recrea viața însăși.