科学家们正在探索前沿技术，这些技术可能通过更早地发现癌症（在癌症更易治疗且生存率最高的阶段）来改变癌症的研究、检测和治疗方法。
俄勒冈健康与科学大学奈特癌症研究所及其他大学的研究人员发表的一项新综述指出，新方法学和组织工程领域的进展正在为研究癌症发展的最早阶段提供强大的新工具。新方法学使用与人体相关的技术，如体外测试、类器官、器官芯片和计算建模，以替代、减少或改进动物实验。
这些实验室培育的模型复制了人体内部环境，可能揭示癌症如何开始的线索。
在路易斯·贝尔塔索尼（Luiz Bertassoni）及其团队因开发3D打印血管的突破性方法而获得全国认可近十年后——这一发现被《发现》杂志评为当年最重要的科学突破之一——贝尔塔索尼正在利用他早期的工作，以传统实验室模型无法做到的方式研究复杂的癌症。如今，贝尔塔索尼和一个跨学科团队正在领导一种新的基于芯片的系统，该系统能更准确地模拟人体骨肿瘤环境，他们使用先进的生物工程来创建更真实的体外模型——这是美国食品药品监督管理局从动物实验向基于人体细胞的系统转变的关键一步。
"早期检测是癌症生存的最重要因素之一。这些新技术让我们得以窥见癌症如何形成和发展，这为我们理解早期癌症打开了大门，为更早诊断甚至预测癌症的发生铺平了道路。"
路易斯·贝尔塔索尼（Luiz Bertassoni），DDS, PhD，高级作者，奈特癌症精准生物制造中心负责人，俄勒冈健康与科学大学奈特癌症研究所和牙科学院教授
该综述将于11月3日星期一发表在《自然评论：生物工程》杂志上。
生物学、工程学与治疗
尽管进行了多年的癌症研究，科学家们对癌症早期阶段人体内发生的情况知之甚少。一个主要原因是难以获取早期肿瘤样本，尤其是在难以触及的器官中。患者通常在出现症状后才就诊，而那时往往已经太晚。没有早期癌症样本，就很难理解健康组织转变为癌组织过程中发生的变化。
组织工程正在帮助弥补这一差距。过去十年开发的最新技术，包括在俄勒冈健康与科学大学奈特癌症研究所设计的许多技术，使科学家能够在实验室中模拟癌症的复杂性。这些模型最近被优先列为医学研究的所谓"新方法学"，让研究人员能够精确地重建和操控早期肿瘤环境，使他们能够测试特定的细胞、遗传或环境因素如何影响癌症的发展。这种方法还支持新生物标志物的发现——这些生物学警示信号可以帮助临床医生更早、更准确地检测癌症。
"癌症研究正处于一个真正令人兴奋的时期，"贝尔塔索尼说。"将癌症生物学、工程学和临床治疗结合起来的势头正在增强。现在有许多以前不存在的研究途径。"
海莉·赫尔姆斯（Haylie Helms），理学硕士，俄勒冈健康与科学大学生物医学工程研究生，癌症早期检测国际联盟研究生研究员，是该综述的主要作者。
她的论文研究早期癌症模型的工程与生物制造，为先进的癌症新方法学铺平道路。具体而言，她正在研究单细胞3D生物打印作为早期癌症检测和治疗的工具。生物打印允许创建模拟体内环境的逼真、复杂的3D肿瘤模型。这些模型可用于研究肿瘤发展、对药物的反应以及个性化治疗策略。
"我们可以先构建健康组织，然后使用不同工具将其转变为癌症。我们还可以从患者的活检中提取活癌细胞并将其添加到模型中，"她说。"在实验室中，我们可以观察并了解，'为什么一个人的癌前病变会保持原状而永远不会变成癌症，而在另一个人身上，它却会变成恶性肿瘤？'"
他们的研究强调了对"癌症拦截"日益增长的关注——在肿瘤完全形成之前就进行早期干预，以阻止癌症的发展。
"该领域的大部分研究都集中在晚期癌症上，"赫尔姆斯说。"我们的目标是在最早可能的时刻理解并治疗癌症。"
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