Tumor-based cell systems development to optimize personalized drug treatment for aggressive forms of solid tumors

Abstract

Злокачественная опухоль представляет собой сложно организованную в пространстве многокомпонентную систему, которая имеет индивидуальные особенности для каждого пациента. Адекватные модельные системы должны отражать анатомическую и физиологическую сложность злокачественного новообразования, влияющую на распределение клеточных рецепторов и различных веществ, в том числе молекул лекарственных препаратов. Опухолевые сфероиды, полученные из клеточных линий злокачественных новообразований человека, наглядно показывают, что они являются приемлемой моделью для изучения микроэкологической регуляции физиологии опухолевых клеток и для решения проблем, связанных с метаболическими и пролиферативными градиентами в трехмерном культивировании при исследовании активности новых терапевтических препаратов. В данной работе были получены 3D-модели (тумороиды) из клеток солидных опухолей пациентов, проходивших лечение в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова. Была произведена оценка экспрессируемых цитокинов и хемокинов, изучен пролиферативный и инвазивный потенциал и установлена взаимосвязь между эффектом воздействия химиопрепаратов на тумороиды и клиническим ответом на лекарственное лечение у пациентов.

A malignant tumor is a complex multi-component system, which has individual characteristics for each patient. Adequate model systems should reflect the anatomical and physiological complexity of the malignant tumor, affecting the distribution of cellular receptors and various substances, including drug molecules. Tumor spheroids (tumoroids) obtained from cell lines of human malignant neoplasms clearly demonstrate that they are an acceptable model for studying microecological regulation of tumor cells physiology. Tumoroids are an acceptable for solving problems related to metabolic and proliferative gradients in three-dimensional cultivation when studying the activity of new therapeutic drugs. In this work 3D models (tumoroids) from solid tumors cells of patients treated at the N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology were obtained. Expressed cytokines and chemokines were evaluated, proliferative and invasive potential was studied and correlation between the effect of chemopreparations on tumoroids and clinical response to drug treatment in patients was established.