Il mieloma multiplo (MM) è caratterizzato dalla proliferazione di plasmacellule maligne nel midollo osseo, lesioni ossee e immunodeficienza 1. Sebbene siano disponibili nuove opzioni terapeutiche come gli inibitori del proteasoma (bortezomib) e i farmaci immunomodulatori (pomalidomide e lenalidomide), il MM rimane ancora un tumore maligno incurabile con una prognosi infausta 2. La prognosi infausta potrebbe essere spiegata dalla straordinaria eterogeneità dei cloni di cellule di MM che contribuisce a risposte variabili alla terapia, in particolare in caso di trattamento a lungo termine e pressione di selezione dei cloni di MM 3.
La sperimentazione preclinica di nuovi farmaci e delle loro combinazioni in vitro e in vivo è un passo critico e dispendioso in termini di tempo per lo sviluppo futuro di farmaci. Pertanto, sono necessari utili modelli in vivo di MM per ottenere una migliore comprensione della biologia della malattia e per consentire la scoperta di nuovi farmaci. In realtà, i migliori modelli di xenotrapianto per neoplasie ematologiche e terapie sono topi immunodeficienti, come i topi immunodeficienti combinati gravi (SCID) 4-7, i topi diabetici/SCID (NOD/SCID) non obesi 8,9 o i topi NOD/SCID β-microglobuline-knockout NOD/SCID 10,11.
Sebbene i modelli murini di MM umano in alcuni aspetti possano assomigliare al fenotipo della malattia umana, i topi immunodeficienti sono consanguinei, quindi simulano solo una risposta individuale a un farmaco e i costi sono molto alti. A causa dell'immunosoppressione, gli animali richiedono condizioni di mantenimento speciali e l'attecchimento del MM umano nei topi richiede da 6 settimane a 2 mesi 9,12, a meno che le cellule non vengano innestate direttamente nel midollo osseo utilizzando una procedura tecnicamente impegnativa con tassi di sopravvivenza animale inferiori 7,13. Pertanto, sono stati messi a punto nuovi metodi che utilizzano modelli di organoidi basati su cellule staminali 14, ingegneria tissutale 15 o sofisticati modelli di coltura cellulare 3D 16. Nel prossimo futuro competeranno con i classici esperimenti sugli animali per i test preclinici sui farmaci, ma non possono sostituire i test di tossicità sistemica negli organismi viventi.
L'embrione di pollo ha già dimostrato di essere un organismo adatto per lo xenotrapianto di cellule e tessuti umani a causa della mancanza di risposta immunitaria adattativa fino alla schiusa 17-19. Inoltre, ogni embrione di pollo riflette una reazione individuale ai farmaci applicati o alle cellule tumorali a causa della diversità genetica all'interno della popolazione di pollo. La membrana corioallantoidea (CAM) è un sistema ben consolidato per studiare l'angiogenesi tumore-dipendente 20-22. Quando i tumori solidi vengono innestati nella CAM, mostrano molte caratteristiche dei tumori in vivo, tra cui proliferazione, invasione, angiogenesi e metastasi 23-27.
Sulla base della precedente esperienza del nostro gruppo con i modelli di xenotrapianto CAM20,26,27, è stato creato un modello di MM umano che combina il vantaggio di un sistema di coltura 3D umano con il modello di embrioni di pollo in via di sviluppo ex ovo. Questo sistema modello di MM consente il monitoraggio in tempo reale della progressione della crescita del MM, la quantificazione della massa cellulare e i test preclinici sui farmaci.