Multipel myeloom (MM) wordt gekenmerkt door proliferatie van kwaadaardige plasmacellen in het beenmerg, botlaesies en immunodeficiëntie 1. Hoewel nieuwe behandelingsopties zoals proteasoomremmers (bortezomib) en immuunmodulerende geneesmiddelen (pomalidomide en lenalidomide) beschikbaar zijn, blijft MM nog steeds een ongeneeslijke maligniteit met een grimmige prognose 2. De slechte prognose kan worden verklaard door de buitengewone heterogeniteit van MM-celklonen die bijdraagt aan variabele reacties op therapie, in het bijzonder onder langdurige behandeling en selectiedruk van MM-klonen 3.
Preklinisch testen van nieuwe geneesmiddelen en hun combinaties in vitro en in vivo is een kritieke en tijdrovende stap voor toekomstige geneesmiddelontwikkeling. Daarom zijn nuttige in-vivo-modellen van MM nodig om een beter begrip van de biologie van de ziekte te krijgen en om de ontdekking van nieuwe geneesmiddelen mogelijk te maken. Eigenlijk zijn de beste xenotransplantatiemodellen voor hematologische maligniteiten en therapeutischa immuundeficiënte muizen, zoals de ernstig gecombineerde immuundeficiënte (SCID) muizen 4-7, de niet-obese diabetische/SCID (NOD/SCID) muizen 8,9 of de β-microglobuline-knockout NOD/SCID muizen 10,11.
Hoewel muizenmodellen van menselijk MM in sommige aspecten kunnen lijken op het fenotype van de menselijke ziekte, zijn immuundeficiënte muizen ingefokt, daarom simuleren ze slechts één individuele reactie op een geneesmiddel en zijn de kosten zeer hoog. Vanwege immunosuppressie vereisen dieren speciale onderhoudscondities en het aanplanten van menselijk MM in muizen duurt 6 weken tot 2 maanden 9,12, tenzij cellen direct in het beenmerg worden getransplanteerd met behulp van een technisch veeleisende procedure met lagere overlevingspercentages bij dieren 7,13. Daarom zijn nieuwe methoden die gebruikmaken van op stamcellen gebaseerde organoïd-modellen 14, weefselengineering 15 of geavanceerde 3D-celcultuurmodellen 16 ontwikkeld. Ze zullen in de nabije toekomst concurreren met klassieke dierproeven voor preklinische geneesmiddeltesten, maar kunnen geen systeemtoxiciteitstests in levende organismen vervangen.
Het kippenembryo is eerder aangetoond een geschikt organisme te zijn voor xenotransplantatie van menselijke cellen en weefsels vanwege het ontbreken van een adaptieve immuunrespons tot het uitkomen 17-19. Bovendien weerspiegelt elk kippenembryo een individuele reactie op toegepaste geneesmiddelen of tumorcellen vanwege genetische diversiteit binnen de kippenpopulatie. De chorioallantoïsche membraan (CAM) is een goed gevestigd systeem om tumorafhankelijke angiogenesis te bestuderen 20-22. Wanneer vaste tumoren op de CAM worden getransplanteerd, vertonen ze veel kenmerken van kanker in vivo, inclusief proliferatie, invasie, angiogenesis en metastase 23-27.
Op basis van de eerdere ervaring van onze groep met CAM-xenograftmodellen20,26,27, werd een menselijk MM-model opgezet dat het voordeel van een menselijke 3D-kweekmethode combineert met het model van ex ovo ontwikkelende kippenembryo's. Dit MM-modelsysteem maakt real-time monitoring van MM-groeiprogressie, kwantificering van celmassa en preklinische geneesmiddeltesten mogelijk.