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I gliomi, una forma prevalente e aggressiva di tumore cerebrale, pongono sfide cliniche significative a causa della loro rapida progressione, del microambiente tumorale altamente eterogeneo e della marcata resistenza alle terapie convenzionali1. Queste complessità richiedono modelli sperimentali più rilevanti dal punto di vista fisiologico per migliorare l'accuratezza delle valutazioni terapeutiche. I tradizionali sistemi di coltura cellulare bidimensionale (2D) non riescono a ricapitolare l'architettura tumorale in vivo e le interazioni cellula-cellula2, portando spesso a conclusioni fuorvianti riguardo all'efficacia dei farmaci e alla biologia dei tumori3.
Per affrontare queste limitazioni, i modelli tumorali tridimensionali (3D) sono emersi come un'alternativa superiore, offrendo una maggiore rilevanza biologica imitando le caratteristiche strutturali e funzionali dei tumori in vivo 4,5. Allo stesso tempo, la riprogrammazione metabolica è sempre più riconosciuta come un segno distintivo della progressione del glioma e della resistenza al trattamento 6,7,8. L'analisi del flusso extracellulare è diventata una tecnica ampiamente adottata per la misurazione in tempo reale di parametri metabolici chiave, come il tasso di acidificazione extracellulare (ECAR, che misura l'efflusso di protoni principalmente dalla produzione di lattato glicolitico) e il tasso di consumo di ossigeno (OCR, quantificazione dell'utilizzo dell'ossigeno mitocondriale nella fosforilazione ossidativa), fornendo informazioni critiche sulle vie di fosforilazione glicolitica e ossidativa 9,10,11.
In questo studio, l'analisi del flusso extracellulare è stata adattata per analizzare gli sferoidi di glioma 3D, consentendo lo studio delle vie metaboliche in un contesto che assomiglia molto alle condizioni tumorali in vivo . Le cellule di glioma U87 sono state seminate a una densità di 1.500 cellule per pozzetto in piastre trasparenti a fondo tondo a bassissimo attacco da 96 pozzetti e coltivate per 5 giorni a 37 °C con il 5% di CO2 per facilitare la formazione di sferoidi. L'imaging ad alto contenuto è stato impiegato per confermare la morfologia degli sferoidi e valutare le dimensioni delle cellule. Prima dell'analisi metabolica, gli sferoidi cellulari 3D densi e circolari con un diametro di circa 220 μm sono stati trasferiti su piastre di saggio pre-rivestite con poli-L-lisina per garantire l'adesione e la stabilità della misura. È importante sottolineare che la normalizzazione dei dati metabolici sulla base delle dimensioni degli sferoidi è stata condotta tramite imaging integrato ad alto contenuto, riducendo la variabilità e migliorando l'affidabilità dei dati.
Questa piattaforma integrata, che combina la coltura 3D, la tecnologia di analisi del flusso extracellulare e la normalizzazione basata sull'imaging, consente una valutazione più accurata delle risposte metaboliche del glioma agli interventi terapeutici. Questo studio fornisce un solido quadro per lo studio delle basi metaboliche della resistenza ai farmaci e contribuisce allo sviluppo di strategie di trattamento più efficaci e clinicamente traducibili per i gliomi.