Comme nous le savons, une tumeur maligne est un système complexe de cellules mutées qui interagit constamment avec et implique des cellules saines dans le corps. Cette spécificité des néoplasmes malins complique considérablement le processus de traitement, car la tumeur devient rapidement résistante aux médicaments de chimiothérapie. Ainsi, il y a une demande croissante non seulement pour de nouveaux médicaments, mais aussi pour de nouveaux systèmes de test in vitro qui prennent en compte le nombre maximum possible de caractéristiques tumorales, et à l'aide desquels il serait possible de sélectionner précisément les agents antitumoraux qui serait assez efficace dans des conditions in vivo et en clinique.
L'équipe du Gene and Cell Technology Lab de l'Université fédérale de Kazan travaille sur ce problème depuis cinq ans.
Dans cet article, une explication est proposée des systèmes de test in vitro existants pour la sélection de médicaments antitumoraux potentiellement efficaces, et des domaines de recherche potentiels sont proposés. Actuellement, il existe un problème avec le dépistage primaire rationnel des substances ayant une activité antitumorale. L'industrie pharmaceutique utilise principalement des modèles in vitro bidimensionnels, c'est-à-dire des cellules se développant sur une surface plane. En particulier, l'un de ces modèles est le panel NCI60, qui se compose de 60 lignées cellulaires humaines différentes d'origine tumorale. Il s'agit d'un outil simple et pratique pour le dépistage primaire; cependant, les modèles bidimensionnels ne prennent pas en compte l'architecture tridimensionnelle naturelle de la tumeur, les interactions intercellulaires complexes et, par conséquent, ne sont pas en mesure de fournir des résultats objectifs. Ainsi, dans le dépistage préclinique, il existe de plus en plus de demandes de modèles plus complexes qui prennent en compte l'intégralité des facteurs tumoraux.
Par exemple, en utilisant la chambre de Boyden et la puce microfluidique, il est possible d'évaluer la capacité des cellules tumorales à migrer et à envahir, c'est-à-dire à prédire le degré d'agressivité de la tumeur dans le corps. Les modèles de tumeurs tridimensionnels sont très intéressants, créés à l'aide de plusieurs techniques. Il s'agit notamment de l'utilisation d'un cadre matriciel dans lequel les cellules sont situées; la technique des sphéroïdes, dans laquelle les cellules sont « suspendues » dans le milieu et forment des sphères; ainsi que la méthode organoïde, qui repose sur la culture de cellules souches embryonnaires ou d'explants tumoraux (morceaux de tissus isolés du patient). Une autre technique prometteuse est la bio-impression tridimensionnelle, qui ouvre de grandes opportunités pour la création de modèles réalistes de tissu tumoral. De plus, dans chacune des techniques, il est possible d'utiliser non seulement des cellules tumorales mais aussi des cellules qui sont des composants habituels du tissu tumoral dans le corps – fibroblastes, cellules souches, cellules immunitaires, etc. Ainsi, cette revue donne une idée de la le dépistage de médicaments antitumoraux potentiels à l'aide de modèles in vitro, ce qui intéresse les chercheurs et les cliniciens de divers domaines, y compris la pharmacie, les études précliniques et la biologie cellulaire.
Le développement de nouvelles approches pour le dépistage des médicaments anticancéreux est pertinent à la lumière de la prévalence croissante du cancer. La sélection d'un modèle de tumeur approprié au stade des tests de dépistage in vitro permet de réduire les coûts financiers et de temps pour la recherche et les tests de médicaments antitumoraux prometteurs.
L'une des tendances de la dernière décennie a été l'utilisation de la bio-impression 3D, grâce à laquelle, en théorie, il est possible d'imprimer des tissus avec l'architecture souhaitée avec une résolution suffisamment élevée. Bien qu'il n'existe actuellement aucun protocole universel pour une telle impression ou celle d'un type standard de tissu tumoral utilisé avec elle, l'importance de son développement ultérieur est incontestable.
La source:
Référence de la revue:
Kitaeva, K.V., et al. (2020) Systèmes de test in vitro basés sur la culture cellulaire pour le dépistage des médicaments anticancéreux. Frontières en bio-ingénierie et biotechnologie. doi.org/10.3389/fbioe.2020.00322.
