Caratterizzazione degli sferoidi tumorali multicellulari
Gli sferoidi tumorali multicellulari (MCT) sono uno strumento essenziale nella ricerca correlata ai tumori e negli screening farmacologici. Gli MCT possono essere definiti come aggregati di cellule eterogenee, strettamente impaccate con sferoidi altamente densi. Queste cellule mostrano forti interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare (ECM) rappresentative della fisiologia del tumore in vivo (1-2). Tuttavia, è importante monitorare lo sviluppo degli MCT al fine di garantire la generazione di colture affidabili e riproducibili che possano essere utilizzate per ulteriori studi e uno screening ad alto rendimento.
Monitoraggio strutturale e morfologico
Tipicamente lo sviluppo degli MCT viene monitorato utilizzando la microscopia ottica. L'imaging periodico degli MCT consente lo studio della cinetica di crescita del volume sferoidale. Inoltre fornisce anche informazioni morfologiche sull'MCT per determinarne la vitalità e l'affidabilità (3).
Metodi di imaging al microscopio elettronico Il microscopio elettronico a scansione (SEM) è ampiamente utilizzato come metodo più affidabile per l'imaging preciso degli MCT, rispetto alla tradizionale microscopia ottica. Attualmente viene utilizzato per determinare la superficie del materiale con risoluzione micrometrica e nanometrica. Per questo particolare modo di imaging, gli MCT vengono fissati, disidratati e quindi rivestiti con materiali di conduzione come oro-palladio, per ottenere informazioni morfologiche precise degli MCT (3).
Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) è un altro metodo comunemente utilizzato per caratterizzare la struttura interna degli MCT. A tal fine, gli MCT vengono fissati, disidratati e quindi sezionati in fette sottili prima di essere rivestiti con materiale di conduzione. Le informazioni dell'imaging TEM sono state fondamentali soprattutto nel determinare il processo di somministrazione dei farmaci degli MCT e hanno aiutato nella visualizzazione dei meccanismi di somministrazione dei farmaci delle terapie antitumorali come la doxorubicina, i punti quantici e le micelle e la loro internalizzazione nelle cellule (3-6). Tali dettagli su scala nanometrica ottenuti utilizzando questi metodi di microscopia sono importanti nel processo di standardizzazione per determinare la vitalità, l'affidabilità e la riproducibilità degli MCT nella ricerca fisiopatologica sui tumori, nonché negli schermi di risposta ai farmaci.
Riferimenti
1. Pampaloni F, Reynaud EG, Stelzer EH. La terza dimensione colma il divario tra la coltura cellulare e il tessuto vivo. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007;8:839–45. 2.
2. Maddaly R, Paramesh V, Kaviya SR, Anuradha E, Paul Solomon FD. Sistemi di colture cellulari 3D: vantaggi e applicazioni. Fisiolo delle cellule J. 2015;230:16–26.
3. Dubois C, Dufour R, Daumar P, Aubel C, Szczepaniak C, Christelle B, et al. Sviluppo e risposta citotossica di due modelli di colture cellulari tridimensionali proliferative MDAMB-231 e non proliferative SUM1315 di linee cellulari di cancro al seno di tipo basale triplo negativo. Oncobersaglio. 2017;8(56):95316–31.
4. Yuuki S, Norihiko S, Masaki M, Fumio H, Yoko M, Tomio A, et al. Differenze morfologiche e funzionali migliorate del cancro del pancreas con caratteristiche epiteliali o mesenchimali nella coltura 3D. Sci Rep. 2019;9:10871.
5. Hongxu L, Martina HS. Sferoidi tumorali multicellulari (MCTS) come strumento di valutazione 3D in vitro di nanoparticelle. Piccolo. 2018;14:1702858.
6. Hui-li M, Qiao J, Siyuan H, Yan W, Jin Cui T, Dongliang W, et al. Sferoidi tumorali multicellulari come modello tumorale in vivo per l'imaging tridimensionale della penetrazione cellulare di chemioterapici e nanomateriali. Mol Imaging. 2012;11(6):487–98.
7. Hagendorfer, Harald. (2011). Nuovi metodi analitici per l'analisi dimensionale frazionata, quantitativa e specifica per elemento di nanoparticelle ingegnerizzate metalliche in aerosol e dispersioni. 10.
