Журнал клинической и экспериментальной онкологии

Трехмерная опухолевая инженерия путем совместного культивирования клеток опухоли молочной железы и эндотелиальных клеток с использованием модели гидрогеля гиалуроновой кислоты

Юсра Л. Кассим, Элиас Аль Тавиль, Катрин Буке, Дидье Ле Серф и Жан Пьер Ванье

Помимо опухолевых клеток, микросреда содержит множество клеток, полученных от хозяина. На сегодняшний день наиболее успешные подходы тканевой инженерии используют методы, которые воспроизводят состав, архитектуру и/или химическое представление нативной микросреды. Таким образом, опухолевая инженерия в биомиметических трехмерных условиях представляет собой динамическую кооперативность между различными типами клеток пространственно и функционально точным образом. Были представлены доказательства того, что перекрестные помехи между опухолевыми клетками и стромальными клетками приводят к усилению роста опухоли, метастазированию и измененному ответу на химиотерапевтические агенты. Было показано, что эндотелиальные клетки играют важную роль в опухоли, формируя микросреду опухоли и контролируя развитие опухоли, в частности, посредством неоангиогенеза. Мы разработали трехмерную модель опухоли in vitro, которая охватывает гидрогель сшитой гиалуроновой кислоты, обеспечивающий физиологически релевантную микросреду для совместной культуры клеток опухоли молочной железы и эндотелиальных клеток. Мы исследовали морфологические перекрестные помехи между опухолевыми и эндотелиальными клетками в трехмерной конфигурации. Кроме того, мы наблюдали влияние совместного культивирования на пролиферацию, экспрессию и секрецию ангиогенных белков. Мы продемонстрировали, что эндотелиальные клетки имеют тенденцию приобретать сфероидальную конфигурацию, при этом клетки опухоли молочной железы окружают эндотелиальный сфероид. Мы также наблюдали, что уровни VEGF, MMP-2 и MMP-9 имеют тенденцию к снижению в течение первых 6 дней совместного культивирования и имеют тенденцию к повышению на 12-й день. Это может быть связано с восстановленной полярностью клеток опухоли молочной железы, что приводит к периоду покоя, необходимому для восстановления злокачественной организации. Эти данные подтверждают важность архитектуры ткани и полярности в злокачественной прогрессии.