Primenenie 3D-opukholevykh sferoidov v Drug Discovery

Abstract

Full Text

Трехмерные культуры опухолевых клеток преодолевают ограничения традиционно используемых монослой-ных культур и воссоздают такие основные характеристики опухолей, как пространственные градиенты кислорода, факторов роста и метаболитов и наличие некротических, гипоксических, покоящихся и пролиферативных клеток. Целью исследования было доказать преимущество 3D-модели над 2D-моделью с целью дальнейшего интегрирования in vitro модели опухолевых сфероидов в схему разработки противораковых лекарственных средств и использования первичных опухолевых клеток в исследованиях скрининга лекарств для реализации персонифицированного лечения рака. Материалы и методы. В рамках исследования были получены многоклеточные сфероиды, сгенерированные из суспензии отдельных клеток иммортализованной клеточной линии аденокарциномы молочной железы человека MCF-7 в сыворотке. Микрокапсулы с мультиклеточ-ными опухолевыми сфероидами (МОС) инкубировались в 24-луночных планшетах с Метотрексатом в течение 48 часов. В качестве контроля использовали монослой-ную культуру MCF-7 (105 кл. в лунке). Количественная оценка выживших клеток производилась с помощью красителя трипанового синего в камере Фукса-Розенталя. Результаты. При концентрации Метотрексата 100 нМ выживаемость жизнеспособных клеток в контроле была вдвое меньше по сравнению с таковой для МОС. Была также произведена оценка цитотоксического действия Капецитабина в зависимости от размера МОС. При концентрации Метотрексата 1 00 нМ количество живых клеток составило 65 и 88% для сфероидов размером 1 50 и 300 мкм, соответственно, в то время как в контроле это значение составило только 35%. Выводы. По сравнению с монослойными культурами раковые клетки в трехмерных сфероидных культурах демонстрируют большую устойчивость к цитотоксиче-ским препаратам, причем цитотоксическое действие Метотрексата уменьшается с увеличением размера МОС. В связи с этим, трехмерные опухолевые модели представляют собой ценный «инструмент» для исследования рака в контексте с drug discovery.