El aspecto más mortal del cáncer es la metástasis, que representa más del 90% de la morbilidad y mortalidad relacionadas con el cáncer1. La metástasis es un proceso de varios pasos y, debido a su complejidad, los mecanismos celulares y moleculares exactos que gobiernan la diseminación y el crecimiento metastásico aún son difíciles de alcanzar. Para hacer metástasis, las células tumorales del tumor primario deben desprenderse de sus células vecinas y de la membrana basal, atravesar la matriz extracelular, intravasarse, viajar a través de los vasos sanguíneos o linfáticos, extravasarse en el sitio secundario y, finalmente, sobrevivir y establecer tumores secundarios. Además de las propiedades de las células tumorales, la contribución del microambiente, que incluye el estroma adyacente junto con las contrapartes normales de las células cancerosas, es crucial para la siembra y el establecimiento de lesiones metastásicas2.
Los métodos tradicionales para estudiar la siembra y el crecimiento metastásicos examinan los estados estáticos, a medida que los tejidos se extirpan y seccionan para su histología. Estos datos solo generan una instantánea de este proceso altamente dinámico. Aunque se puede obtener información útil de estos estudios, el complicado proceso por el cual las células tumorales y estromales interactúan durante la formación de metastásicos no se puede evaluar adecuadamente con estos métodos. Además, no es posible obtener información sobre los patrones de migración de células tumorales o estromales, que son importantes para establecer una colonia en el sitio distante. Para estudiar eficazmente el proceso metastásico, es esencial visualizar diversas interacciones entre las células cancerosas y su microambiente de forma continua y en tiempo real.
El pulmón es un sitio común para metástasis de tumores sólidos como cáncer de mama, colorrectal, pancreas, melanoma y sarcoma3. La imagen intravital se utilizó previamente para estudiar la interacción célula-célula en varios modelos de tumores primarios y metastásicos4,5. Se han publicado métodos de obtención de imágenes pulmonares en ratones, incluidas las imágenes intravitales, las imágenes de secciones pulmonares y un ensayo de metástasis pulmonar ex vivo 6–9. Las imágenes intravitales de los pulmones de ratón utilizan una ventana de succión torácica para estabilizar los pulmones6. Este método se utiliza para obtener imágenes de lapso de tiempo de la microcirculación pulmonar y los espacios alveolares. La localización anatómica de los pulmones plantea un reto para la obtención de imágenes intravitales. Para acceder a los pulmones, se debe abrir la cavidad torácica, lo que provoca la pérdida de presión negativa y el colapso de los pulmones. Este método solo permite la visualización de una pequeña parte de los pulmones y es técnicamente exigente; una complicación innecesaria en estudios que examinan procesos que son independientes del flujo sanguíneo. Además, este método también requiere bloquear el movimiento causado por la respiración. Esto se hace mediante la recolección de imágenes entre respiraciones o durante los análisis posteriores a la adquisición de imágenes10. La imagen alternativa de la sección pulmonar ex vivo proporciona estabilidad y profundidad, y también prepara el parénquima pulmonar para la inmunotinción7. Sin embargo, el largo proceso de seccionamiento conduce a un gran retraso entre el momento del sacrificio del animal y el inicio de la sesión de imágenes. Además, el proceso de seccionamiento de un pulmón de ratón causa una cantidad considerable de muerte celular8, lo que interfiere con la calidad y cantidad de las muestras de imagen y tal vez altere innecesariamente las interacciones tumor-estroma. Con el fin de establecer un puente técnico entre los métodos de imagen intravital y la imagen de sección pulmonar, aprovechando al mismo tiempo las ventajas de las dos técnicas, se desarrolló un método relativamente rápido y sencillo para la obtención de imágenes pulmonares ex vivo. Este método se logró mediante imágenes de lóbulos pulmonares completos no seccionados. Con este método, la motilidad de las células cancerosas, así como las interacciones entre las células cancerosas y las células estromales en su microambiente, se pueden visualizar en tiempo real durante varias horas.