Utilizando este protocolo, se desarrolló un modelo preclínico de carcinomatosis peritoneal para el cáncer de ovario utilizando una combinación de técnicas básicas in vitro y ex vivo. Se observó un crecimiento tumoral progresivo a lo largo de 50 días de cocultivo después de sembrar muestras de epiplón con células de cáncer de ovario humano mCherry+ OCSC1-F2. Este método fue desarrollado y optimizado a través de varios ensayos experimentales utilizando diferentes especímenes de epiplón. El crecimiento exitoso del tumor dependía de la calidad del epiplón, la viabilidad de las células cancerosas y la eficacia de la inyección. En este informe, solo utilizamos las células mCherry+ OCSC1-F2 y las líneas de cáncer de ovario humano mCherry+ R182 previamente reportadas en varias publicaciones 12,15,16,17,18,19,20,21,22. Utilizando estas dos líneas celulares con diferentes tiempos de duplicación (16 h para OCSC1-F2 y 36 h para R182), se observó una diferencia en el tiempo para lograr el crecimiento logarítmico dentro del tejido omental. Sin embargo, tuvimos éxito en el establecimiento de ambas líneas celulares en el sistema de cocultivo.
La comunicación eficiente entre los investigadores, los coordinadores de investigación y los equipos quirúrgicos fue fundamental para la recolección y el procesamiento de las muestras de epiplón. El investigador identificó a los candidatos al protocolo, los coordinadores de la investigación obtuvieron el consentimiento de los pacientes antes de la cirugía y el investigador recogió las muestras del quirófano. Dado este flujo de trabajo, el cronograma del investigador tuvo que ser flexible, ya que muchos factores del lado del paciente que afectaban la recolección eran impredecibles (p. ej., cirugía cancelada, hora de la cirugía cambiada, epiplón inadecuado o no extirpado). La visualización directa y la selección de tejidos desde el quirófano garantizaron la integridad de las muestras, la esterilidad quirúrgica y el procesamiento oportuno. Inicialmente, la recolección de especímenes se delegó a los coordinadores de investigación; Sin embargo, después de recolectar algunas muestras, notamos que el tiempo de procesamiento se retrasó (es decir, >4 h) y la calidad del epiplón fue muy inferior (p. ej., el tejido estaba en trozos). En un ensayo experimental, el tejido del epiplón se almacenó a 4 °C durante 48 h antes de la inyección porque las células cancerosas no estaban listas a tiempo. Todavía se observó un crecimiento tumoral similar, pero esta secuencia no se repitió, ya que se sabe que los cambios de temperatura afectan el microambiente tumoral (TME).
Antes de la recolección de la muestra, era importante tener suficientes células cancerosas confluentes de acuerdo con el cronograma de la cirugía. Debido a que el número de especímenes recolectados cada mes variaba, no siempre se mantuvieron cultivos activos de células de cáncer de ovario. Las células congeladas se descongelaron con al menos 1 semana de antelación, se sembraron siguiendo un protocolo estándar y luego se pasaron las células al menos una vez para garantizar la viabilidad. Las líneas celulares utilizadas en este protocolo fueron relativamente resistentes; Sin embargo, todavía encontramos casos en los que las células no se habían recuperado el día de la cirugía y no se podían inyectar. En este estudio, no hubo ningún intento de inyectar células cancerosas que tuvieran menos del 50 % de confluentes. Los retrasos posteriores relacionados con la preparación de las células se mitigaron mediante el uso de una buena técnica estéril y la división de las células en proporciones para mantener la confluencia en función del programa de recolección de muestras previsto. Limitamos el protocolo a solo dos líneas celulares cancerosas marcadas con fluorescencia, pero es importante tener en cuenta que también se podrían utilizar otras líneas celulares cancerosas establecidas o células cancerosas primarias sin proteínas fluorescentes.
Por último, la tasa de crecimiento tumoral se correlacionó con la confluencia de células cancerosas adyacentes y dentro de los adipocitos inmediatamente después de la inyección. Esto se determinó tomando imágenes fluorescentes de todos los especímenes de epiplón después de la inyección. En comparación con la inoculación de células tumorales de órganos sólidos o tejidos subcutáneos, la inyección de células cancerosas en el tejido del epiplón fue más difícil. La estructura suelta y la consistencia grasa del epiplón impiden que el tejido retenga eficazmente los volúmenes de suspensión celular sin fugas. Cuando se utilizó una aguja más pequeña (es decir, de 30 G o más estrecha) para inyectar, hubo preocupación por la fragmentación celular a medida que disminuía la proliferación celular. Probamos varias técnicas de inyección, números de células y volúmenes de suspensión celular y encontramos resultados consistentes con el protocolo descrito anteriormente. Al mismo tiempo, reconocemos que es probable que tales variaciones en el protocolo produzcan resultados similares dada la naturaleza maligna de las células. La adición de Matrigel facilitó el paso de inyección, ya que la matriz extracelular retuvo mejor la suspensión celular; sin embargo, este método es más costoso y no produjo consistentemente una mayor carga tumoral en las muestras. En general, era raro que alguno de los especímenes de epiplón no desarrollara tumores, pero el número de tumores y la velocidad de crecimiento variaban.
Este modelo simuló una característica distintiva de la tumorigénesis del cáncer de ovario mediante la replicación de metástasis tempranas en tejidos peritoneales ricos en tejido adiposo. Este protocolo permite la variación sin necesidad de habilidad, es fácil de replicar y genera un sistema con potencial valor traslacional. En comparación con los modelos in vitro y ex vivo existentes en cáncer de ovario, el método descrito aquí combina varias técnicas para producir un modelo que conserva la arquitectura tumoral y la EMT durante una larga vida útil. Además, observamos que cuando un espécimen de epiplón con múltiples tumores se transfirió a un nuevo pocillo y se cultivó con epiplón libre de cáncer (es decir, no inyectado), el epiplón naïve se sembró con células cancerosas en un plazo de 7 días. Este hallazgo sugiere que los tumores replicados conservan el potencial metastásico a través de la transición epitelio-mesenquimatoso. No se identificaron modelos similares de cáncer de ovario en la bibliografía que cultivaran biopsias de tejido durante períodos prolongados de tiempo. Este enfoque está respaldado por un hallazgo previo de que las células mesoteliales aisladas del epiplón de ratón podrían cultivarse durante más de 30 pasadas después de la recolección23.
El modelo descrito en este estudio se puede emplear para comprender mejor el efecto de la interacción directa entre las células de cáncer de ovario y las células dentro del epiplón rico en tejido adiposo. Las células cancerosas se pueden disociar de los tejidos del epiplón y obtenerse para el análisis transcriptómico o inmunohistoquímico (IHC). Además, las células se pueden utilizar para estudios de respuesta a fármacos.
Las principales limitaciones de este modelo son que el número de tumores, la tasa de crecimiento tumoral y la ubicación de los tumores eran impredecibles. La falta de estandarización y variación entre las muestras podría limitar la aplicación de este modelo. También hicimos varias observaciones que requerirán un examen más detenido durante el desarrollo de este protocolo. Por ejemplo, las réplicas de "control" en un experimento no estaban realmente libres de cáncer, ya que el paciente fue diagnosticado posteriormente con micrometástasis de epiplón; sin embargo, los tumores no inyectados permanecieron viables durante todo el período experimental. Las aplicaciones futuras de este modelo incluirán estudios moleculares de la EMT durante la tumorigénesis temprana, la manipulación de la EMT mediante la inyección de células inmunitarias y las investigaciones de respuesta a fármacos. En resumen, creemos que el modelo preclínico descrito aquí se sumará al repertorio de herramientas de investigación existentes y ayudará a dilucidar los mecanismos moleculares de la EMT en el cáncer de ovario.