El cáncer de ovario es la neoplasia maligna ginecológica más mortal1. La mayoría de los pacientes son diagnosticados después de que el cáncer se ha diseminado por toda la cavidad peritoneal. Una vez que el cáncer se ha diseminado por toda la cavidad peritoneal, la cirugía citorreductora y la quimioterapia a menudo no son tratamiento suficiente para prevenir la recurrencia del cáncer y la quimiorresistencia, lo que resulta en una tasa de supervivencia a 5 años de menos del 30%. La metástasis del cáncer de ovario se limita predominantemente a la cavidad peritoneal, y varios otros tipos de cáncer, incluidos los cánceres gástrico, de páncreas y de colon, hacen metástasis en los mismos sitios anatómicos en la cavidad peritoneal. En general, las células del cáncer de ovario se desprenden del carcinoma in situ en la trompa de Falopio o del tumor ovárico primario, viajan en el líquido peritoneal como células individuales o esferoides y se adhieren a las superficies revestidas de mesotelio del epiplón, el intestino y la pared abdominal2.
El microambiente tumoral desempeña un papel importante en la progresión de la enfermedad y la quimiorresistencia en muchos cánceres3-6. La cavidad peritoneal es un microambiente único, con una monocapa de células mesoteliales que cubre la mayoría de las superficies (Figura 1A)7. El revestimiento mesotelial actúa como una barrera que crea una superficie de baja fricción, que tiende a proteger contra la adhesión de las células cancerosas8. Inmediatamente debajo de esta superficie revestida de mesotelial hay una capa compuesta predominantemente de fibroblastos y matriz extracelular (MEC), que promueven la adhesión e invasión de las células cancerosas8. Las células de cáncer de ovario secretan factores que inducen cambios en el revestimiento de las células mesoteliales que aumentan la adhesión, invasión y metástasis de las células de cáncer de ovario9,10. Las células de cáncer de ovario se adhieren a la superficie mesotelial a través de mecanismos mediados por integrinas y CD44 (Figura 1B)11-16.
Históricamente, se han desarrollado varios modelos 3D para investigar las interacciones del cáncer de ovario con el microambiente. Algunos de los primeros modelos estudiaron la interfaz cáncer de ovario-MEC17-21, la comunicación entre el cáncer de ovario y las células mesoteliales13,14,21-24, o ambas25 (revisado por nosotros 26). Niedbala y cols. descubrió que las células de cáncer de ovario muestran una adhesión más rápida y firme a la MEC que a las células mesoteliales o al plástico solo25. Sin embargo, estos modelos no se asemejaban histológicamente al microambiente peritoneal. Por lo tanto, establecimos un modelo organotípico en 3D para replicar de manera más completa el microambiente del cáncer de ovario. Con el fin de comprender mejor el papel del microambiente y la interacción entre el cáncer y las células peritoneales en la diseminación peritoneal del cáncer de ovario, hemos desarrollado un modelo de cultivo organotípico in vitro en 3D del revestimiento de la cavidad peritoneal (esquema en la Figura 1C). El modelo propuesto está compuesto por fibroblastos humanos primarios y ECM, cubiertos con una capa de células mesoteliales humanas primarias: cada tipo de célula se aísla del epiplón humano. Desde el punto de vista histológico, este modelo se asemeja al revestimiento peritoneal u omental normal, y proporciona una superficie en la que podemos estudiar el microambiente tumoral, la interacción entre las células cancerosas y el tejido normal, y los procesos de adhesión, invasión y proliferación de las células cancerosas8.