À l’aide de ce protocole, un modèle préclinique de carcinose péritonéale pour le cancer de l’ovaire a été développé en utilisant une combinaison de techniques de base in vitro et ex vivo. Une croissance tumorale progressive a été observée au cours des 50 jours de co-culture après l’ensemencement d’échantillons d’épiploon avec des cellules cancéreuses de l’ovaire humaines mCherry+ OCSC1-F2. Cette méthode a été développée et optimisée au cours de plusieurs essais expérimentaux utilisant différents spécimens d’épiploon. Le succès de la croissance tumorale dépendait de la qualité de l’épiploon, de la viabilité des cellules cancéreuses et de l’efficacité de l’injection. Dans ce rapport, nous n’avons utilisé que les cellules mCherry+ OCSC1-F2 et les lignées de cancer de l’ovaire humain mCherry+ R182 précédemment rapportées dans plusieurs publications 12,15,16,17,18,19,20,21,22. En utilisant ces deux lignées cellulaires avec des temps de doublement différents (16 h pour OCSC1-F2 et 36 h pour R182), une différence dans le temps nécessaire pour atteindre la croissance logarithmique dans le tissu omental a été notée. Néanmoins, nous avons réussi à établir les deux lignées cellulaires dans le système de co-culture.
Une communication efficace entre les chercheurs, les coordonnateurs de recherche et les équipes chirurgicales était essentielle pour la collecte et le traitement des échantillons d’épiploon. L’investigateur a identifié les protocoles candidats, les coordonnateurs de la recherche ont obtenu le consentement des patients avant la chirurgie, et l’investigateur a recueilli les échantillons dans la salle d’opération. Compte tenu de ce flux de travail, l’horaire de l’investigateur devait être flexible, car de nombreux facteurs affectant le prélèvement du côté du patient étaient imprévisibles (p. ex., annulation de la chirurgie, modification de l’heure de la chirurgie, retrait inadéquat ou inexistant). La visualisation et la sélection directes des tissus de la salle d’opération ont permis de garantir l’intégrité de l’échantillon, la stérilité chirurgicale et le traitement en temps opportun. Initialement, la collecte des spécimens était déléguée à des coordonnateurs de recherche ; Cependant, après le prélèvement de quelques échantillons, nous avons constaté que le temps de traitement était retardé (c.-à-d. >4 h) et que la qualité de l’épiploon était nettement inférieure (p. ex., le tissu était en morceaux). Dans un essai expérimental, le tissu omental a été conservé à 4 °C pendant 48 h avant l’injection parce que les cellules cancéreuses n’étaient pas prêtes à temps. Une croissance tumorale similaire a encore été observée, mais cette séquence n’a pas été répétée car les changements de température sont connus pour affecter le microenvironnement tumoral (ETM).
Avant le prélèvement de l’échantillon, il était important d’avoir suffisamment de cellules cancéreuses confluentes selon le calendrier de la chirurgie. Étant donné que le nombre d’échantillons prélevés chaque mois variait, les cultures actives de cellules cancéreuses de l’ovaire n’étaient pas toujours maintenues. Les cellules congelées ont été décongelées au moins 1 semaine à l’avance, plaquées selon un protocole standard, puis passées au moins une fois pour assurer la viabilité. Les lignées cellulaires utilisées dans ce protocole étaient relativement résistantes ; Cependant, nous avons encore rencontré des cas où les cellules n’avaient pas récupéré le jour de la chirurgie et ne pouvaient pas être injectées. Dans cette étude, il n’y a eu aucune tentative d’injection de cellules cancéreuses confluentes à moins de 50%. Les retards subséquents liés à la préparation des cellules ont été atténués en utilisant une bonne technique stérile et en divisant les cellules en ratios pour maintenir la confluence en fonction du calendrier de prélèvement des échantillons prévu. Nous avons limité le protocole à seulement deux lignées cellulaires cancéreuses marquées par fluorescence, mais il est important de noter que d’autres lignées cellulaires cancéreuses établies ou des cellules cancéreuses primaires sans protéines fluorescentes pourraient également être utilisées.
Enfin, le taux de croissance tumorale était corrélé à la confluence des cellules cancéreuses adjacentes et à l’intérieur des adipocytes immédiatement après l’injection. Cela a été déterminé en prenant des images fluorescentes de tous les échantillons d’épiploon après l’injection. Par rapport à l’inoculation de cellules tumorales d’organes solides ou de tissus sous-cutanés, l’injection de cellules cancéreuses dans le tissu omental était plus difficile. La structure lâche et la consistance grasse de l’épiploon empêchent le tissu de retenir efficacement les volumes de suspension cellulaire sans fuite. Lorsqu’une aiguille plus petite (c.-à-d. 30 G ou moins) a été utilisée pour l’injection, on craignait la fragmentation cellulaire à mesure que la prolifération cellulaire diminuait. Nous avons testé diverses techniques d’injection, le nombre de cellules et les volumes de suspension cellulaire et avons trouvé des résultats cohérents avec le protocole décrit ci-dessus. Dans le même temps, nous reconnaissons que de telles variations du protocole sont susceptibles de produire des résultats similaires compte tenu de la nature maligne des cellules. L’ajout de Matrigel a facilité l’étape de l’injection, car la matrice extracellulaire a mieux maintenu la suspension cellulaire ; Cependant, cette méthode est plus coûteuse et n’a pas systématiquement produit une charge tumorale plus élevée dans les échantillons. Dans l’ensemble, il était rare que l’un des spécimens d’épiploon ne développe pas de tumeurs, mais le nombre de tumeurs et la vitesse de croissance variaient.
Ce modèle a simulé une caractéristique de la tumorigenèse du cancer de l’ovaire en répliquant les métastases précoces dans des tissus péritonéaux riches en graisse. Ce protocole permet de varier sans compétence requise, est facile à reproduire et génère un système avec une valeur translationnelle potentielle. Par rapport aux modèles in vitro et ex vivo existants dans le cancer de l’ovaire, la méthode décrite ici combine plusieurs techniques pour produire un modèle qui conserve l’architecture tumorale et l’ETM sur une longue durée de vie. De plus, nous avons observé que lorsqu’un échantillon d’épiploon avec plusieurs tumeurs était transféré dans un nouveau puits et cultivé avec un épiploon sans cancer (c’est-à-dire non injecté), l’épiploon naïf était ensemencé avec des cellules cancéreuses dans les 7 jours. Cette découverte suggère que les tumeurs répliquées conservent un potentiel métastatique via la transition épithélio-mésenchymateuse. Nous n’avons pas identifié de modèles similaires de cancer de l’ovaire dans la littérature qui ont cultivé des biopsies tissulaires pendant de longues périodes. Cette approche est étayée par une découverte antérieure selon laquelle des cellules mésothéliales isolées de l’épiploon de souris pourraient être cultivées pendant plus de 30 passages après le prélèvement23.
Le modèle décrit dans cette étude peut être utilisé pour mieux comprendre l’effet de l’interaction directe entre les cellules cancéreuses de l’ovaire et les cellules de l’épiploon riche en graisse. Les cellules cancéreuses peuvent être dissociées des tissus de l’épiploon et obtenues pour une analyse transcriptomique ou immunohistochimique (IHC). De plus, les cellules peuvent être utilisées pour des études de réponse aux médicaments.
Les principales limites de ce modèle sont que le nombre de tumeurs, le taux de croissance tumorale et l’emplacement des tumeurs étaient imprévisibles. Le manque de normalisation et la variation d’un échantillon à l’autre pourraient limiter l’application de ce modèle. Nous avons également fait plusieurs observations qui nécessiteront un examen plus approfondi lors de l’élaboration de ce protocole. Par exemple, les répétitions « témoins » d’une expérience n’étaient pas réellement exemptes de cancer, car le patient a ensuite été diagnostiqué avec des micrométastases omentales ; Cependant, les tumeurs non injectées sont restées viables tout au long de la période expérimentale. Les applications futures de ce modèle comprendront des études moléculaires de l’ETM au cours de la tumorigenèse précoce, la manipulation de l’ETM par injection de cellules immunitaires et des études sur la réponse aux médicaments. En résumé, nous pensons que le modèle préclinique décrit ici s’ajoutera au répertoire des outils de recherche existants et aidera à élucider les mécanismes moléculaires de l’ETM dans le cancer de l’ovaire.