Cultiver des sphéroïdes à partir de cancers primaires et de cellules souches cancéreuses
Cellules souches cancéreuses constituent une fraction de cellules cancéreuses, capables de s'auto-renouveler et de se différencier pour générer des structures tumorales entières. Ces cellules ont été découvertes dans les années 1990 dans les cancers hématopoïétiques, puis signalées comme étant présentes dans les tumeurs solides ainsi que dans les gliomes, les cancers du côlon et les cancers du sein (1-3). Ces découvertes ont propulsé l’avancement des méthodes de culture pour produire des tumeurs solides in vitro, en particulier les techniques de culture sphéroïde. Il est d'importance clinique d'identifier comment traiter ou éradiquer les cellules souches cancéreuses, car elles jouent un rôle dans la chimiorésistance et les métastases cancéreuses (4-5).
Protocole général pour sphéroïdes dérivés d'une tumeur
Il existe différentes sources de cellules à produire sphéroïdes dérivés de tumeurs. La plupart des techniques de culture dépendent de la capacité innée des cellules souches cancéreuses à se former en structures sphériques dans un milieu sans sérum. Le tissu cancéreux souhaité est dissocié mécaniquement ou via des réactions enzymatiques, puis ensuite soumis à une filtration ou à une cytométrie en flux. Les cellules individuelles résultantes sont mises en suspension dans un milieu sans sérum accompagnées de facteurs de croissance (facteurs de croissance épidermiques et facteurs de croissance des fibroblastes), puis cultivées sur des plaques à faible fixation telles que des plaques à puits BIOFLOAT, qui sont recouvertes d'un revêtement polymère spécialisé qui rend la surface répulsif cellulaire, facilitant ainsi l'assemblage cellule-cellule (6).
Paramètres de culture pouvant affecter la qualité des sphéroïdes
Grâce à ces protocoles généraux, les chercheurs ont réussi à isoler et à propager des cellules cancéreuses avec cellule souche comme les propriétés, même si les paramètres variables nécessitent une analyse minutieuse des résultats. Par exemple, la densité cellulaire peut affecter les propriétés des cellules souches des cellules cancéreuses dans la mesure où une densité cellulaire plus élevée peut conduire à une agrégation cellulaire et ainsi affecter les conditions clonales nécessaires à la croissance cellulaire. Le nombre de passages joue également un rôle dans la mesure où le nombre initial de cellules nécessaire à la formation des sphéroïdes peut également inclure des cellules amplificatrices transitoires. La taille des sphéroïdes est également un autre facteur pouvant affecter la croissance cellulaire et le taux de prolifération. Comme les variations de ces facteurs peuvent déterminer la qualité et la traductibilité des sphéroïdes résultants, ils doivent être soigneusement pris en compte lors de la comparaison des résultats de différents sphéroïdes de différentes cellules cancéreuses (6-7).
Bibliographie
1. Lapidot T, Sirard C, Vormoor Jet al. Cellule déclenchant la myéloïde aiguë humaine après transplantation chez des souris SCID. Nature 1994 ; 367 : 645-8.13
2. Clevers H. La cellule souche cancéreuse : prémisses, promesses et défis. Nat Med 2011 ; 17 : 313-9.14
3. Singh SK, Clarke ID, Terasaki Met al. Identification d'une cellule souche cancéreuse dans les tumeurs cérébrales humaines. CancerRés 2003 ; 63 : 5821–8.
4. Zhou BB, Zhang H, Damelin M, Geles KG, Grindley JC et Dirks PB. Cellules initiatrices de tumeurs : défis et opportunités pour la découverte de médicaments anticancéreux. Nat Rev Drug Discov2009 ; 8 : 806-23.19
5. Pattabiraman DR, Weinberg RA. S’attaquer aux cellules souches cancéreuses : quels défis posent-elles ? Nat Rev Drug Discov2014 ; 13 : 497-512.
6. Ishiguro T, Ohata H, Sato A, Yamawaki K, Enomoto T, Okamoto K. Sphéroïdes dérivés de tumeurs : pertinence pour les cellules souches cancéreuses et les applications cliniques. Cancer Sci. mars 2017 ; 108(3):283-289.
7. Pastrana E, Silva-Vargas V, Doetsch F. Les yeux grands ouverts : un examen critique de la formation de sphères comme test de cellules souches. Cellule Cellule souche 2011 ; 8 : 486–98
8. Han, Lu et Shi, Sanjun et Gong, Tao et Zhang, Zhi-Rong et Sun, Xun. (2013). Cellules souches cancéreuses : implications thérapeutiques et perspectives dans le traitement du cancer. Acta Pharmaceutica Sinica B. 3. 65–75.
