Zeitschrift für klinische und experimentelle Onkologie

Dreidimensionales Tumor-Engineering durch Ko-Kultivierung von Brusttumor- und Endothelzellen unter Verwendung eines Hyaluronsäure-Hydrogelmodells

Yusra L Kassim, Elias Al Tawil, Catherine Buquet, Didier Le Cerf und Jean PierreVannier

Neben Tumorzellen beherbergt die Mikroumgebung eine Vielzahl von Zellen, die vom Wirt abstammen. Bis heute wurden bei den erfolgreichsten Ansätzen des Tissue Engineering Methoden eingesetzt, die die Zusammensetzung, Architektur und/oder chemische Darstellung der nativen Mikroumgebung nachbilden. Somit stellt das Tumor Engineering unter biomimetischen dreidimensionalen Bedingungen eine dynamische Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Zelltypen in räumlich und funktionell genauer Weise dar. Es wurde nachgewiesen, dass die Wechselwirkung zwischen Tumorzellen und Stromazellen zu verstärktem Tumorwachstum, Metastasierung und veränderter Reaktion auf Chemotherapeutika führt. Es wurde nachgewiesen, dass Endothelzellen bei Tumoren eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Tumormikroumgebung und der Kontrolle der Tumorentwicklung spielen, insbesondere durch Neoangiogenese. Wir haben ein 3D-In-vitro-Tumormodell entwickelt, das ein vernetztes Hyaluronsäure-Hydrogel umfasst, das eine physiologisch relevante Mikroumgebung für die Kokultur von Brusttumorzellen und Endothelzellen bietet. Wir haben die morphologische Wechselwirkung zwischen Tumor- und Endothelzellen in einer 3D-Konfiguration untersucht. Zusätzlich haben wir den Einfluss der Co-Kultivierung auf die Proliferation, die Expression angiogener Proteine ​​und die Sekretion beobachtet. Wir haben gezeigt, dass Endothelzellen dazu neigen, eine sphäroidale Konfiguration anzunehmen, wobei die Brusttumorzellen das Endothel-Sphäroid umgeben. Wir haben auch beobachtet, dass die VEGF-, MMP-2- und MMP-9-Werte innerhalb der ersten 6 Tage der Co-Kultivierung tendenziell abnehmen und am 12. Tag tendenziell ansteigen. Dies könnte auf die wiederhergestellte Polarität der Brusttumorzellen zurückzuführen sein, die zu einer Ruhephase führt, die zur Wiederherstellung der malignen Organisation erforderlich ist. Diese Daten bestätigen die Bedeutung der Gewebearchitektur und Polarität für die maligne Entwicklung.