Le cancer de l’ovaire est la tumeur maligne gynécologique la plus mortelle1. La majorité des patients sont diagnostiqués après que le cancer se soit disséminé dans toute la cavité péritonéale. Une fois que le cancer s’est propagé dans toute la cavité péritonéale, la chirurgie cytoréductrice et la chimiothérapie ne sont souvent pas un traitement suffisant pour prévenir la récidive du cancer et la chimiorésistance, ce qui entraîne un taux de survie à 5 ans inférieur à 30 %. Les métastases du cancer de l’ovaire sont principalement limitées à la cavité péritonéale, et plusieurs autres types de cancer, y compris les cancers gastriques, pancréatiques et du côlon, métastasent aux mêmes sites anatomiques dans la cavité péritonéale. En général, les cellules cancéreuses de l’ovaire se détachent du carcinome in situ dans la trompe de Fallope ou la tumeur ovarienne primitive, se déplacent dans le liquide péritonéal sous forme de cellules uniques ou de sphéroïdes et se fixent aux surfaces tapissées de mésothélium de l’épiploon, de l’intestin et de la paroi abdominale2.
Le microenvironnement tumoral joue un rôle important dans la progression de la maladie et la chimiorésistance dans de nombreux cancers3-6. La cavité péritonéale est un microenvironnement unique, avec une monocouche de cellules mésothéliales couvrant la majorité des surfaces (Figure 1A)7. La muqueuse mésothéliale agit comme une barrière qui crée une surface à faible frottement, qui a tendance à protéger contre l’adhésion des cellules cancéreuses8. Immédiatement sous cette surface tapissée de mésothéliale se trouve une couche composée principalement de fibroblastes et de matrice extracellulaire (MEC), qui favorisent l’adhésion et l’invasion des cellules cancéreuses8. Les cellules cancéreuses de l’ovaire sécrètent des facteurs qui induisent des changements dans la muqueuse cellulaire mésothéliale qui améliorent l’adhésion, l’invasion et les métastases des cellules cancéreuses de l’ovaire9,10. Les cellules cancéreuses de l’ovaire adhèrent à la surface mésothéliale par l’intermédiaire de mécanismes médiés par l’intégrine et le CD44 (Figure 1B)11-16.
Historiquement, plusieurs modèles 3D ont été développés pour étudier les interactions du cancer de l’ovaire avec le microenvironnement. Certains des premiers modèles ont étudié l’interface cancer de l’ovaire-ECM17-21, la communication cancer-cellules mésothéliales13, 14, 21-24, ou les deux25 (examiné par nous 26). Niedbala et al. découvert que les cellules cancéreuses de l’ovaire présentent une adhérence plus rapide et plus ferme à la MEC qu’aux cellules mésothéliales ou au plastique seul25. Cependant, ces modèles ne ressemblaient pas histologiquement au microenvironnement péritonéal. Par conséquent, nous avons établi un modèle organotypique 3D pour reproduire plus précisément le microenvironnement du cancer de l’ovaire. Afin de mieux comprendre le rôle du microenvironnement et l’interaction entre le cancer et les cellules péritonéales dans la dissémination péritonéale du cancer de l’ovaire, nous avons développé un modèle de culture organotypique in vitro 3D de la muqueuse de la cavité péritonéale (schéma de la Figure 1C). Le modèle proposé est composé de fibroblastes humains primaires et d’ECM, recouverts d’une couche de cellules mésothéliales humaines primaires - chaque type de cellule est isolé de l’épiploon humain. Histologiquement, ce modèle ressemble à la muqueuse péritonéale ou omentale normale, et fournit une surface sur laquelle nous pouvons étudier le microenvironnement tumoral, l’interaction entre les cellules cancéreuses et les tissus normaux, et les processus d’adhésion, d’invasion et de prolifération des cellules cancéreuses8.