Platformele de cocultură a organoizilor îmbunătățesc predicția eficacității medicamentelor în preclinică
Organoizii canceroși tridimensionali cultivați în vitro reproduc îndeaproape caracteristicile fenotipice și genetice ale țesuturilor tumorale parentale, transformându-i în instrumente puternice pentru cercetarea cancerului, screening-ul medicamentelor și medicina personalizată.
Cu toate acestea, culturile tradiționale de organoizi nu includ componente esențiale ale microambientului tumoral (TME), cum ar fi fibroblastele asociate cancerului, celulele imune, rețelele vasculare și indicatorii fizico-chimici dinamici, precum fluxul de lichide și gradientele de oxigen. Aceste deficiențe limitează capacitatea de a studia interacțiunile tumoră-stromă, de a modela răspunsurile la imunoterapie și de a prezice eficacitatea clinică a medicamentelor, în special pentru agenții care funcționează prin interacțiuni intercelulare.
Pentru a aborda aceste limitări, au fost dezvoltate o serie de strategii de cocultură a organoizilor. Cocultura în Matrigel submersibil permite reconstituirea sistematică a componentelor specifice ale TME, facilitând analiza interacțiunilor celulelor definite. Cultura la interfața aer-lichid păstrează în mod unic TME-ul nativ, neintervenit, menținând celulele imune rezidente și fibroblastele pentru studii fiziologice relevante asupra infiltrării imune și blocării punctelor de control.
Cultura microfluidică și platformele de organoizi pe chip introduc control dinamic asupra fluxului de lichide, gradientelor de oxigen și stresului de forfecare, depășind natura statică a culturilor tradiționale și permițând vascularizarea, modelarea perfuziei și screening-ul de medicamente la scară mare. Bioprintarea tridimensională oferă o precizie spațială fără precedent în construcția arhitecturilor tumorale heterogene multilayer, permițând recrearea structurilor complexe ale TME, cum ar fi rețelele vasculare și interfețele tumoră-stromă.
Această revizuire sintetizează progresele recente în aceste sisteme de cocultură a organoizilor și aplicațiile lor în optimizarea imunoterapiei, terapia celulară adoptivă și medicina personalizată, analizând în același timp avantajele și limitările fiecărui model și oferind perspective asupra dezvoltărilor viitoare către platforme preclinice mai relevante din punct de vedere fiziologic.
