2021年8月23日，特拉維夫大學的科學家們成功的3D生物打印了腦腫瘤模型，形成了迄今為止最完整的實驗室生長模型。

他們在一個類似于大腦的環境中打印了一個膠質母細胞瘤，包括為腫塊提供血液的血管。研究人員說，這是迄今為止最完整的腫瘤和周圍組織的復制，這一突破可能有助于開發治療方法。目前，這項研究論文被發表在《Science Advances》上。

膠質母細胞瘤是罕見的，但它特別可怕。它在大腦或腦干上快速地生長，無法治愈，幾乎是致命的。

因為這種癌癥非常具有侵略性，所以治療通常需要進行化療和放療，而病人往往因為病重而無法完成這些治療。

膠質母細胞瘤組織是從病人身上切除的腫瘤中提取和培養出來的，醫生希望通過這種方式來進一步研究這種癌癥。特拉維夫大學的癌癥研究員和納米科學家Ronit Satchi-Fainaro說：“這通常是在培養皿中進行的，這是一個非常有用的工具，但是這種方式也有局限性。”

在之前的一項研究中，她和她的團隊發現了一種名為P-Selectin的蛋白質，當膠質母細胞瘤的癌細胞遇到大腦中的小膠質細胞（中樞神經系統中最突出的免疫細胞）時會產生。

"我們在手術中切除的腫瘤中發現了這種蛋白質，但在我們實驗室的二維塑料培養皿上生長的膠質母細胞中卻沒有。”

"原因是癌癥和所有組織一樣，在塑料表面上的表現與在人體內的表現非常不同。大約90%的實驗性藥物在臨床階段失敗，因為在實驗室中取得的成功無法在病人身上重現。"

因此，科學家團隊試圖找到解決這一局限性的方法，是膠質母細胞瘤生物墨水，它是由來自病人的膠質母細胞瘤細胞、星形膠質細胞和小膠質細胞創造的。使用涂有形成血管的細胞類型的可移動生物墨水，他們還為模型提供功能性血液供應。

每個膠質母細胞瘤模型都是在一個生物反應器中3D打印出來的，這個生物反應器是基于來自病人的細胞外基質的水凝膠。

Satchi-Fainaro說："大腦的物理和機械特性不同于其他器官，如皮膚、乳房或骨骼。乳房組織主要由脂肪組成，骨組織主要是鈣；每個組織都有自己的特性，這些特性影響著癌細胞的行為以及它們對藥物的反應。在相同的塑料表面上種植所有類型的癌癥并不是對臨床環境的最佳模擬"。

對于3D打印模型和動物模型，與未經處理的對照組相比，P-Selectin抑制劑導致了較慢的生長速度。

Saitchi-Fainaro說："這個實驗向我們展示了為什么潛在的有效藥物很少進入臨床，僅僅是因為它們在二維模型中沒有通過測試，反之亦然：為什么在實驗室中被認為是驚人的成功的藥物，最終在臨床試驗中失敗。