Szpiczak mnogi (MM) charakteryzuje się proliferacją złośliwych komórek plazmatycznych w szpiku kostnym, zmianami kostnymi i niedoborem odporności 1. Chociaż dostępne są nowe opcje leczenia, takie jak inhibitory proteasomów (bortezomib) i leki immunomodulujące (pomalidomid i lenalidomid), szpik szpikowy nadal pozostaje nieuleczalnym nowotworem złośliwym o ponurym rokowaniu 2. Złe rokowanie można wytłumaczyć niezwykłą niejednorodnością klonów komórek MM, która przyczynia się do zmiennych odpowiedzi na leczenie, w szczególności w przypadku długotrwałego leczenia i presji selekcyjnej klonów MM 3.
Przedkliniczne testy nowych leków i ich kombinacji in vitro i in vivo to krytyczny i czasochłonny krok dla przyszłego rozwoju leków. W związku z tym potrzebne są użyteczne modele szpiku mnogiego in vivo, aby lepiej zrozumieć biologię choroby i umożliwić odkrycie nowych leków. W rzeczywistości najlepszymi modelami ksenotransplantacji nowotworów hematologicznych i terapii są myszy z niedoborem odporności, takie jak myszy z ciężkim złożonym niedoborem odporności (SCID) 4-7, myszy bez otyłości z cukrzycą / SCID (NOD / SCID) 8,9 lub myszy NOD / SCID z β-mikroglobuliną z nokautem 10,11.
Chociaż mysie modele ludzkiego MM pod pewnymi względami mogą przypominać fenotyp ludzkiej choroby, myszy z niedoborem odporności są inbredowane, dlatego symulują tylko jedną indywidualną reakcję na lek, a koszty są bardzo wysokie. Ze względu na immunosupresję zwierzęta wymagają specjalnych warunków utrzymania, a wszczepienie ludzkiego szpiczaka szpiczaka u myszy trwa od 6 tygodni do 2 miesięcy 9,12, chyba że komórki są przeszczepiane bezpośrednio do szpiku kostnego przy użyciu technicznie wymagającej procedury o niższych wskaźnikach przeżywalności zwierząt 7,13. W związku z tym opracowano nowe metody wykorzystujące modele organoidów oparte na komórkach macierzystych 14 , inżynierię tkankową 15 lub zaawansowane modele hodowli komórkowych 3D 16 . W niedalekiej przyszłości będą one konkurować z klasycznymi eksperymentami na zwierzętach w zakresie przedklinicznych testów leków, ale nie mogą zastąpić testów toksyczności ogólnoustrojowej w organizmach żywych.
Wykazano wcześniej, że zarodek kurczaka jest odpowiednim organizmem do ksenotransplantacji ludzkich komórek i tkanek ze względu na brak adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej do 17-19 roku życia. Co więcej, każdy zarodek kurczaka odzwierciedla indywidualną reakcję na stosowane leki lub komórki nowotworowe ze względu na różnorodność genetyczną w populacji kurczaków. Błona kosmówkowo-omoczniowa (CAM) jest dobrze ugruntowanym systemem do badania angiogenezy zależnej od guza 20-22. Kiedy guzy lite są przeszczepiane do CAM, wykazują wiele cech nowotworów in vivo, w tym proliferację, inwazję, angiogenezę i przerzuty 23-27.
Na podstawie wcześniejszych doświadczeń naszej grupy z modelami ksenoprzeszczepów CAM20,26,27, stworzono model ludzkiego MM, który łączy zalety ludzkiego systemu hodowli 3D z modelem rozwoju zarodków kurczaków ex ovo. Ten system modelowy MM umożliwia monitorowanie w czasie rzeczywistym postępu wzrostu MM, ilościowe określanie masy komórek i przedkliniczne testowanie leków.