L’augmentation des cancers du sein résistants à la chimiothérapie a conduit à une attention croissante portée à l’identification et au ciblage de la cause sous-jacente de la résistance au traitement et de la rechute, une population de cellules cancéreuses connues sous le nom de cellules souches cancéreuses. Ces cellules se caractérisent par leur capacité à échapper à la différenciation et à rester quiescentes, leur permettant de résister à différentes modalités de traitementdu cancer 1,2. Plusieurs méthodes peuvent être employées pour identifier les cellules souches du cancer du sein, notamment le test de formation de lamammosphère 3,4,5, le tri cellulaire basé sur les marqueurs de surface cellulaire 6,7, l’isolement basé sur les propriétés d’efflux, les tests in vivo de tumurigénicité7, et l’évaluation de modulateurs nucléaires des cellules souches tels que Oct48, Nanog 9, Sox210 etBMI 11. En général, l’identification et l’isolement des cellules souches cancéreuses impliquent une combinaison d’une ou plusieurs de ces approches.
L’inhibiteur de l’apoptose 5 (Api5) est une protéine anti-apoptotique qui a été reconnue comme surrégulée dans plusieurs cancers, notamment le cancer du sein 12,13,14, le cancer du col de l’utérus 15,16,17, la leucémie lymphoïde chronique à cellulesB 18 et le cancer du poumon non à petites cellules 19. Des niveaux élevés d’Api5 ont été associés à une résistance à la chimiothérapie chez le cancer du sein16 et le cancer du sein triplenégatif 12. Il existe de plus en plus de preuves que la résistance et la rechute aux traitements sont souvent causées par les cellules souchescancéreuses 20,21. Une étude intéressante de Song et al.22 a révélé que la surexpression d’Api5 dans les cellules cancéreuses du col de l’utérus entraîne une élévation des niveaux de Narag, contribuant à une augmentation de la présence de cancer. Des études antérieures de notre laboratoire ont montré que la surexpression d’Api5 conduit à la transformation de cellules épithéliales mammaires non tumorigènes cultivées dans des cultures 3D soutenues par Matrigel. Ces cellules transformées présentent une polarité perturbée, une prolifération accrue, une croissance indépendante de l’ancrage, ainsi qu’un phénotype partiel de transition épithéliale-mésenchymatose (EMT). Les changements phénotypiques observés lors de la surexpression d’Api5 dans les cultures 3D ont été conservés après la dissociation des sphéroïdes en culturesmonocouches 14. Étant donné qu’Api5 est surrégulé dans les cancers du sein triple négatif résistants à la chimiothérapie, nous supposons qu’Api5 pourrait également réguler les propriétés de la soutirité cancéreuse dans les cellules épithéliales du sein.
Dans ce contexte, nous décrivons le test de formation de la mammosphère pour identifier les cellules souches cancéreuses à partir de cellules épithéliales mammaires 3D dissociées non tumorigènes transformées par la surexpression d’Api5, suivi d’un western blot pour les marqueurs de cellules souches afin de confirmer l’identité de ces cellules. Le test de la mammosphère consiste à cultiver des cellules épithéliales mammaires dans des conditions non adhérentes et non différenciantes, ce qui permet l’enrichissement de cellules progénitrices ou souches dans des structures tridimensionnelles appelées mammosphères. Les cellules épithéliales mammaires qui ne possèdent pas de propriétés tiges subissent généralement une anoikis ; cependant, les cellules présentant des caractéristiques de tige donnent naissance à desmammosphères 4,5. Cette méthode a été initialement développée par Dontu etal.3 et s’inspire du test de la neurosphère, utilisé pour étudier et identifier les cellules souches neuronales et les progéniteurs23. Le test de la mammosphère décrit ici permet d’évaluer l’activité des cellules souches et la capacité d’auto-renouvellement dans des milieux minimes complétés en B27 sans vitamine A et en facteur de croissance épidermique humain recombinant (EGF). Les cellules dissociées 3D surexprimées par Api5 sont dispersées de manière clairsemée sur des plaques recouvertes de poly(2-hydroxyétyl méthacrylate) (pHEMA). Cela permet aux cellules de se développer dans des conditions non adhérentes, de sorte que chaque mammosphère suivante est d’origine clonale. Les mammosphères sont laissées à croître jusqu’au septième jour, après quoi l’efficacité de formation de la mammosphère est calculée. Pour distinguer les véritables cellules souches des non-cellules souches qui perdent leur capacité proliférative avec le temps, des générations suivantes de formation de mammosphère sont effectuées. Le passage en série des mammosphères consiste à dissocier les sphères collectées à partir de la génération primaire et à replacer les cellules individuelles pour former des mammosphères de génération secondaire (et suivante). Cela détermine si les cellules peuvent initier la formation de sphères à plusieurs reprises et est quantifié comme la capacité d’auto-renouvellement des cellules5.
Cette méthode peut être utilisée pour identifier les cellules souches du cancer du sein dans les cellules épithéliales tumorigènes ou transformées. La méthode peut également être adaptée pour isoler les cellules souches du cancer du sein à partir d’échantillons de patientes. Le système peut aider à identifier de nouvelles cibles contre les cellules souches du cancer du sein pouvant être associées à la résistance à la chimiothérapie.