I modelli preclinici esistenti di adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) e le rispettive metastasi sono scarsi predittori di risposta al trattamento nei pazienti, il che rappresenta uno dei principali svantaggi nello sviluppo di farmaci e nell'identificazione di biomarcatori predittivi1. Sebbene modelli come gli organoidi derivati da pazienti e gli xenotrapianti derivati da pazienti siano promettenti, il loro uso rimane limitato2. I principali limiti di questi modelli in vitro sono la mancanza del microambiente tumorale e lo xenotrapianto in specie immunocompromesse non umane. Soprattutto nel PDAC e nelle sue metastasi, il microambiente tumorale ha guadagnato notevole interesse negli ultimi anni a causa delle sue funzioni cruciali nella biologia dei tumori. Comprende componenti cellulari e acellulari, come i (mio-)fibroblasti, le cellule stellate pancreatiche, le cellule immunitarie, i vasi sanguigni, la matrice extracellulare, le citochine e i fattori di crescita3. Questo microambiente non è un componente tumorale non funzionale, ma induce la progressione e la metastasi del tumore e sembra contribuire in modo sostanziale alla resistenza alla radioterapia e alla chemioterapia4. Il microambiente PDAC non solo compromette meccanicamente la somministrazione dei farmaci, ma possiede anche attività immunitaria e di scavenging dei farmaci 5,6,7. Pertanto, sono urgentemente necessari modelli preclinici che riflettano la complessa interazione tra le cellule tumorali e il microambiente tumorale per testare adeguatamente la risposta al trattamento dei pazienti ex vivo e guidare un trattamento clinico individualizzato.
Le colture ex vivo di campioni di tumore fresco rappresentano una stretta approssimazione del tumore in situ. Le colture organotipiche a fette (OTSC) sono state recentemente sviluppate e studiate per diversi tumori, come i tumori della testa, del collo, della mammella, della prostata, del polmone, del colon e del pancreas 8,9,10,11,12. È stato dimostrato che le OTSC mantengono la loro morfologia di base, l'attività proliferativa e il microambiente durante la coltivazione per un periodo definito e tessuto-dipendente 11,12,13. Gli OTSC dei PDAC hanno mantenuto la loro vitalità, morfologia e la maggior parte dei componenti del loro microambiente tumorale per 4-9 giorni in diversi studi in vitro 5,12,14. In prospettiva, questa tecnica consente un'applicazione immediata del trattamento a tessuto tumorale umano vitale ex vivo e successive analisi a valle, come la profilazione del trascrittoma e del proteoma.
L'istituzione di OTSC offre un'opportunità unica per testare la risposta al trattamento ex vivo prontamente dopo l'intervento chirurgico. Pertanto, le OTSC consentiranno in modo prospettico di identificare strategie terapeutiche per personalizzare il trattamento della malattia metastatica. Questo protocollo descrive la generazione e la coltivazione di OTSC vitali di cancro al pancreas.