Comparison of classical cell culture techniques with modern 3D models: The role of organoids in the development of oncological therapies

W ostatnich latach techniki trójwymiarowej hodowli komórkowej (3D) zyskały ogromne znaczenie w badaniach biologicznych, biomedycznych i onkologicznych, stanowiąc istotne uzupełnienie klasycznych modeli dwuwymiarowych (2D) oraz modeli zwierzęcych.Praca przedstawia aktualny stan wiedzy na temat najważniejszych technologii 3D, takich jak sferoidy, organoidy oraz systemy organ-on-a-chip. Omówiono ich zastosowania w badaniach podstawowych i translacyjnych, w tym w modelowaniu rozwoju chorób, badaniu toksyczności leków oraz w tworzeniu spersonalizowanych terapii nowotworów. Szczególną uwagę poświęcono organoidom, ich zastosowaniom w onkologii oraz możliwościom predykcyjnym dla pacjenta. Przedstawiono także wyzwania stojące przed tymi modelami, takie jak potrzeba standaryzacji, brak unaczynienia czy walidacja kliniczna.Praca podkreśla potencjał technologii 3D w nowoczesnej medycynie i wskazuje na kierunki dalszego rozwoju w tej dynamicznie rozwijającej się dziedzinie.

In recent years, three-dimensional (3D) cell culture techniques have gained significant importance in biological, biomedical, and oncological research, complementing classical two-dimensional (2D) and animal models.This thesis presents the current state of knowledge on key 3D culture technologies, including spheroids, organoids, and organ-on-a-chip systems. Their applications in both basic and translational research are discussed, particularly in disease development modeling, drug toxicity testing, and the design of personalized cancer therapies. Special attention is given to organoids, their use in oncology, and their potential for patient-specific predictions. The study also highlights the challenges these models face, such as standardization issues, lack of vascularization, and the need for clinical validation.Overall, this work emphasizes the potential of 3D technologies in modern medicine and outlines directions for further development in this rapidly evolving field.