Homotypische und heterotypische Sphäroide
Solide Tumoren bestehen aus einer Reihe unterschiedlicher Zelltypen. Dazu gehören Krebszellen, Stromazellen wie Fibroblasten, Immunzellen, lymphatische Endothelzellen, vaskuläre Endothelzellen, Perizyten und Adipozyten (1). Diese Zellen an sich sind nicht schädlich, aber die zelluläre Interaktion zwischen diesen Zellen und Krebszellen ist für die Tumorangiogenese, -proliferation, -invasion und -metastasierung sowie für die Entwicklung von Arzneimittelresistenzmechanismen von wesentlicher Bedeutung (2). Daher werden die Methoden zur 3D-Tumorsphäroidmodellierung ständig verbessert, um diese Zell-Zell-Interaktionen besser nachzuahmen, indem Krebszellen gemeinsam mit Stromazellen, Endothelzellen oder Immunzellen kultiviert werden (3-5).
Homotypische und heterotypische Sphäroide
Homotypische Sphäroide sind Sphäroide, die aus einem einzigen Zelltyp bestehen, während heterotypische Sphäroide aus mehreren Zelltypen bestehen. Letzteres wird in herkömmlichen, mit Serum ergänzten Medien unter nichtadhärenten Bedingungen gezüchtet (6).
Die direkte Kommunikation zwischen Stromazellen und Krebszellen sowie die Freisetzung von Zytokinen, extrazellulären Vesikel und Wachstumsfaktoren sind entscheidend für die Wiederherstellung des komplexen Signalnetzwerks, das in soliden In-vivo-Tumoren zu finden ist. Es wurden zahlreiche Studien zu verschiedenen Stroma-Krebszellen-Verhältnissen durchgeführt, um die in vivo gefundene spezifische Gewebezusammensetzung genau wiederzugeben. Beispielsweise gehören Fibroblasten zu den am häufigsten vorkommenden Stromazellpopulationen in der Mikroumgebung des Tumors und spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung, dem Fortschreiten, der Metastasierung und der Arzneimittelreaktion von Tumoren. Daher gelten heterotypische Tumorsphäroide weithin als zuverlässiges Tumormodell für die Arzneimittelentwicklung und tumorpathophysiologische Studien (6–10).
Bibliographie
1. Balkwill FR, Capasso M, Hagemann T. Die Tumormikroumgebung auf einen Blick. J Cell Sci. 2012;125:5591–6.
2. Correia AL, Bissell MJ. Die Mikroumgebung des Tumors ist eine dominierende Kraft bei der Multiresistenz. Update zur Medikamentenresistenz. 2012;15:39–49
3. Lao Z, Kelly CJ, Yang XY, Jenkins WT, Toorens E, Ganguly T, et al. Verbesserte Methoden zur Erzeugung von Sphäroidkulturen aus Tumorzellen, Tumorzellen und Fibroblasten oder Tumorfragmenten: Mikroumgebung. Mikrovesikel und MiRNA. Plus eins. 2015;10:e0133895.
4. Lamichhane SP, Arya N, Kohler E, Xiang S, Christensen J, Shastri VP. Rekapitulation der epithelialen Tumormikroumgebung in vitro unter Verwendung einer dreidimensionalen Trikultur menschlicher Epithel-, Endothel- und Mesenchymzellen. BMC-Krebs. 2016;16:581.
5. Rodríguez CE, Moverer LM, Reidel SI, Marino L, de Kier Joffé EDB, Jasnis MA, et al. Zusammenfassung 2881: Zytotoxische Wirkung von Trastuzumab auf Makrophagen-infiltrierte menschliche Brusttumor-Sphäroide. Krebs Res. Amerikanische Vereinigung für Krebsforschung (AACR). 2012;72:2881–1.
6. Majety M, Pradel LP, Gies M, Ries CH. Fibroblasten beeinflussen das Überleben und die therapeutische Reaktion in einem 3D-Co-Kulturmodell. Plus eins. 2015;10: e0127948.
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10. Matte, Isabelle & Bessette, Paul & Piché, Alain. (2017). Aszites bei fortschreitendem Eierstockkrebs: Chancen für die Entdeckung von Biomarkern und neue Wege für gezielte Therapien. 10.5772/intechopen.70993.
