Krebszellwechselwirkungen mit den physikalischen und biochemischen Eigenschaften des umgebenden Stromalgewebes bilden das TME. TME kann Tumorwachstum stimulieren, Metastasen und modulieren Tumorreaktion auf Therapie1. In der konventionellen präklinischen Arzneimittelentwicklung werden Arzneimittelkandidaten in der Regel zuerst mit kultivierten Krebszelllinien gescreent, einer Assay-Plattform, der die TME2kritisch fehlt. Dieser Mangel an physiologischem TME in zellbasierten Vorscreening-Stadien kann die Entdeckung wirksamer Wirkstoffe in tumortragenden Tiermodellen einschränken und zur hohen Zermürbungsrate vieler vielversprechender Onkologie-Medikamente in späteren klinischen Entwicklungsstadien beitragen3.
Trotz der Bedeutung von TME bei der Modulation von Tumormedikamentenreaktionen schränken experimentelle Zwänge die Anwendung physiologisch relevanterer Systeme in den frühen Stadien der Arzneimittelentdeckung und -entwicklung ein. Es ist unpraktisch, Hunderte von therapeutischen Wirkstoffen auf Tumore von Tiermodellen oder Patiententumorproben zu überprüfen. Tatsächlich sind chirurgische Proben knappe Ressourcen mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund, und das Screening von Tausenden von Kandidatenmolekülen in Tiermodellen ist aufgrund von experimentellem Umfang, Kosten und Tierschutz nicht machbar.
Tumorgewebe-Scheibenkultur, wo präzise geschnittene, dünne Tumorabschnitte ex vivo kultiviert werden, kann die Begrenzung der physiologischen TME in Medikamenten-Screening-Assays angehen. Historisch gesehen, der Bereich der Neurowissenschaften Pionier und machte umfangreiche Optimierungen der Schnittkultur für Gehirngewebe4. In jüngster Zeit haben viele Studien die Vorbereitung von Scheiben aus verschiedenen Arten von Tumorgewebe gezeigt, einschließlich zelllinienabgeleiteter Tumoren, spontaner Tumormodelle, von Patienten abgeleiteter Xenografts (PDX) und Primärpatiententumoren. Ex-vivo-Gewebeschnittkultur integriert Vorteile sowohl von in vivo als auch von in vitro Kultur5. Tumorgewebescheiben behalten intakte Gewebearchitektur und vielfältige Zellzusammensetzung, was die Untersuchung von Krebszellen im TME-Kontext ermöglicht.
Dieses Protokoll führt ein organotypisches Tumorgewebe-Slice-Kultursystem in Kombination mit einem Echtzeit-, hochsensiblen Lebensfähigkeitstest ein, um Arzneimittelreaktionen zu bewerten. Arzneimittelwirksamkeitstests an organotypischen Tumorgewebescheiben in zuvor eingeführten Protokollen beruhen auf der Messung von Veränderungen der Zelllebensfähigkeit durch Fluoreszenzfarbstoff-Inkorporation, Immunhistochemie (IHC) oder MTT ((3- [4, 5-dimethylthiazol-2-yl]-2, 5 Diphenyltetrazoliumbromid) Assay6,7,8,9. Alle diese Methoden sind Jedoch Endpunkt-Assays und leiden unter geringer Empfindlichkeit, langer Verarbeitungszeit, komplexen Datenanalysen, einem engen Signalbereich und hohem experimentellen Fehler. Unser auf Lumineszenz basierendes, zellkompatibles Reagenz verbessert diese Tests, indem es einen breiten Signalbereich und eine sofortige Messung (ca. 5 min) ohne vorherige Verarbeitung und minimale Nachbearbeitung bietet. Dieses Reagenz ist hochempfindlich und kann in den Zellkulturmedien koexistieren, was eine kontinuierliche und zeitliche Messung der Zelllebensfähigkeit ermöglicht. Dieses Assay-System ist anwendbar auf Daspereder präputiert es bei der präklinischen Arzneimittelentwicklung auf Gewebescheiben.