РАЗРАБОТКА СЛОЖНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ОПУХОЛИ ГЛИОБЛАСТОМЫ: ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПУХОЛЕВОЙ ПРОЛИФЕРАЦИИ В КОКУЛЬТИВИРОВАНИИ СО СТРОМАЛЬНЫМИ И ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 616.831-006.484:576.54

РАЗРАБОТКА СЛОЖНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ

ОПУХОЛИ ГЛИОБЛАСТОМЫ: ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПУХОЛЕВОЙ ПРОЛИФЕРАЦИИ В КОКУЛЬТИВИРОВАНИИ СО СТРОМАЛЬНЫМИ И ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫМИ

КЛЕТКАМИ

DOI 10.24412/CL-37228-2024-148-150

С. М. Кузнецова1,3, В. А. Кальсин1, В. П. Баклаушев1,2, Г. М. Юсубалиева124

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов

ФМБА России, Москва, Россия 2Федеральное государственное бюджетное учреждение Федеральный центр

мозга и нейротехнологий ФМБА России, Москва, Россия 3ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России

(Сеченовский Университет), Москва, Россия 4Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН, Москва, Россия

E-mail: kuznetsovasm54@outlook.com

Аннотация. С целью поддержания своего роста и развития злокачественная опухоль взаимодействует с компонентами микр о окружения и формирует опухолевую строму. В данной работе путем создания сложных сфероидов исследуется, какую роль в этих процессах играют эндотелиаль-ные и мезенхимальные стволовые клетки.

Ключевые слова: глиобластома, ЭБ-модель, мезенхимальные стволовые клетки, сфероид.

Глиобластома (ГБМ) — первичная злокачественная опухоль ЦНС, наиболее распространенная и агрессивная форма среди первичных злокачественных опухолей ЦНС. Микроокружение опухоли оказывает существенное влияние на инвазивный потенциал гли-областомы. Актуальность данной работы заключается в создании сложных моделей глиобластомы, в которых анализируется взаимодействие клеток ГБМ с мезенхимальными стволовыми клетками (МСК) и/или эндотелиальными клетками (ЭК). Согласно многим

публикациям, МСК обладают как про-, так и противоопухолевыми свойствами при контакте с опухолевыми клетками [1]. Кроме этого, опухолевые и стромальные клетки в микросреде опухоли выделяют различные факторы роста, которые стимулируют ангиогенез, способствуя выживаемости и метастазированию опухоли [2]. Оценка их свойств изолированно от других клеток, окружающих опухоль, может привести к искажению результатов. С целью изучения вну-триопухолевых клеточных взаимодействий были созданы как двух-компомпонентные (ГБМ+МСК, ГБМ+ЭК), так и трехкомпонентная модель (МСК+ГБМ+ЭК) опухоли.

Для изучения путей взаимосвязи ангиогенеза и опухолевого роста созданные трехмерные модели сложных сфероидов, дополнительно трансфицированные или липофильно меченные флюоресцентными трейсерами, успешно имплантировали в мозг иммуноде-фицитных мышей. Было отмечено увеличение пролиферативного потенциала глиомных клеток в сфероиде в комбинации с HUVEC in vivo. В сравнении с простым сфероидом из клеток ГБМ (10-12 дней), длительность функционирования сложных ксенографтов в головном мозге возросла в 2-3 раза до 21 недели, с характерными признаками прогрессии по данным МРТ (ClinScan 7T, Bruker Biospin, Germany).

Сфероиды получали в процессе кокультивирования глиомных клеток, полученных из первичного материала пациентов ФНКЦ ФМБА и ФЦМН ФМБА (одобрение ЛЭК ФНКЦ ФМБА И ФЦМН ФМБА) и свежеприготовленных HUVEC (договор с роддомом №4 от 2020 г) в различном соотношении на низкоадгезивных планшетах. В динамике оценивали свойства сфероидов и их пролифе-ративную активность в лунке с помощью прибора CellInsight CX7 LED Pro HCS Platform. Динамика поведения клеток внутри сфероида отслеживали по флюоресцентной метке с помощью приборов EVOS M7000 Imaging System.

Таким образом, исследование и разработка сложной трехмерной модели опухоли представляет большой потенциал для прогресса в борьбе с раковыми заболеваниями. Работа выполнена в рамках гранта РНФ (№22-64-00057) и ГЗ ФМБА России («Персонализированная платформа для постоперационной иммунотерапии глиоб-ластом»).

Список литературы

1. Uyar R. Glioblastoma microenvironment: The stromal interactions // Pathol Res Pract. — 2022 Apr. — No 232. — P. 153813. — doi: 10.1016/j.prp.2022.153813. Epub 2022 Feb 24. PMID: 35228161.

2. Li W., Zhou Z., Zhou X., Khoo B. L., Gunawan R., Chin Y. R., Zhang L., Yi C., Guan X., Yang M. 3D Biomimetic Models to Reconstitute Tumor Microenvironment In Vitro: Spheroids, Organoids, and Tumor-on-a-Chip // Adv. Healthcare Mater. — 2023. — No 12. — P. 2202609. — https://doi.org/10.1002/adhm.202202609

DEVELOPMENT

OF A COMPLEX THREE-DIMENSIONAL MODEL OF A GLIOBLASTOMA TUMOR: PROSPECTS FOR THE STUDY OF TUMOR PROLIFERATION IN CO-CULTIVATION WITH STROMAL AND ENDOTHELIAL CELLS

Abstract. In order to maintain its growth and development, a malignant tumor interacts with the components of the microenvironment and forms a tumor stroma. In this work, by creating complex spheroids, we investigate the role of endothelial and mesenchymal stem cells in these processes.

Key words: glioblastoma, 3D model, mesenchymal stem cells, spheroid.