Алина Лапенко, выпускница Обнинского института атомной энергетики (ИАТЭ) НИЯУ МИФИ, доказала: трехмерные клеточные структуры лучше подходят для радиологических исследований, чем привычные двумерные.

Ее проект  «Разработка экспериментальных клеточных моделей для оценки эффектов радиационного воздействия» победил на Всероссийском инженерном конкурсе в номинации „Персонализированная, предиктивная и профилактическая медицина“.

Сейчас источники ионизирующего излучения применяют в медицине все чаще, но проблема в том, что результаты экспериментов на плоских клеточных культурах и живых организмах часто не совпадают.

Это мешает точно предсказать, как радиация подействует на человека.

Трехмерные клеточные модели — это клетки, выращенные в объемных структурах. Они ведут себя почти так же, как в настоящих тканях. Мои исследования подтверждают: такие модели особенно полезны для изучения лучевой терапии, — объясняет Алина Лапенко.

В лаборатории ИАТЭ создали трехмерные структуры из фибробластов и раковых клеток, затем облучили их разными дозами. Оказалось:

• Двумерные культуры слишком чувствительны к радиации, их реакция не отражает реальные процессы в организме.
• Трехмерные модели устойчивее, их поведение ближе к тому, что происходит в теле человека.

Алина планирует развивать проект в аспирантуре, а благодаря победе в конкурсе пройдет стажировку в НМИЦ радиологии Минздрава России.

Польза исследования

• Точность: 3D-модели дают более достоверные данные, чем плоские культуры, что снижает риск ошибок при разработке методов лучевой терапии.
• Этика: Меньше потребность в опытах на животных — трехмерные структуры частично их заменяют.
• Персонализированная медицина: Можно тестировать воздействие радиации на клетки конкретного пациента, подбирая оптимальное лечение.

Отметим, что хотя 3D-модели ближе к реальности, они все же упрощены. В организме клетки находятся в сложной среде с кровотоком, гормонами и иммунными реакциями, которые невозможно полностью воссоздать в лаборатории. Пока это лишь шаг вперед, но не идеальное решение.

Ранее стало известно, что ChatGPT не справился с интерпретацией радиологических снимков.