Mięsaki tkanek miękkich (STS) obejmują spektrum heterogennych zmian pochodzenia mezenchymalnego, stanowiących 1% wszystkich guzów litych1,2, a nowa klasyfikacja Światowej Organizacji Zdrowia rozpoznaje obecność ponad 50 różnych podtypów3. Wśród nich najczęstszymi histotypami są mięsak adipocytów lub tłuszczakomięsak i mięśniakomięsak gładkokomórkowy, stanowiące odpowiednio 15% i 11% wszystkich dorosłych STS4,5. Chociaż STS może rozwijać się w różnych częściach ciała, najczęstszymi miejscami są kończyny i miejsce zaotrzewnowe, występujące odpowiednio w 60% i 20% przypadków6.
Podstawą terapii chorób miejscowych jest szeroka resekcja chirurgiczna, podczas gdy korzyści z chemioterapii adjuwantowej i neoadjuwantowej są nadal niejasne i są brane pod uwagę tylko w wybranych przypadkach7. W przypadku przerzutów chemioterapia jest standardem opieki, ale daje ograniczone wyniki8. Lepsze zrozumienie biologii molekularnej STS pomogłoby udoskonalić obecną diagnostykę różnicową, zoptymalizować dostępne metody leczenia i zidentyfikować nowe cele terapii.
W tym kontekście, badania nad rakiem prowadzone są od wielu lat przy użyciu unieśmiertelnionych linii komórkowych9. Te eksperymentalne modele są zwykle hodowane w standardowych jednowarstwowych podłożach lub wszczepiane gryzoniom z niedoborem odporności w celu stworzenia modeli ksenoprzeszczepów in vivo10. Unieśmiertelnione linie komórkowe stanowią łatwy w obsłudze i łatwy do przechowywania materiał, na którym można przeprowadzić dużą liczbę eksperymentów badawczych. W rzeczywistości są one najtańszym i najczęściej używanym narzędziem w badaniach przedklinicznych11.
Jednak modele raka oparte na linii komórkowej mają również pewne ograniczenia, np. przedłużona hodowla w systemie jednowarstwowym wraz z rosnącą liczbą pasaży indukuje dryf fenotypowy i genetyczny, co sprawia, że komórki są mniej skłonne do rekapitulacji kluczowych cech nowotworu. Co więcej, hodowle linii komórkowych nie są w stanie odtworzyć interakcji między komórkami i przesłuchów cząsteczek sygnałowych, które naśladują biologiczne zachowanie nowotworów i charakteryzują mikrośrodowisko guza. Zagadnienia te stanowią podstawę luki istniejącej między wynikami przedklinicznymi i klinicznymi12.
Biorąc pod uwagę powyższe, wzrosło zainteresowanie kulturami pierwotnymi pochodzącymi od pacjentów13. Rzeczywiście, wycięcie złośliwej i normalnej tkanki zmniejsza ryzyko utraty fenotypu i heterogeniczności komórek rakowych, oferując w ten sposób materiał wyjściowy, który jest bardziej reprezentatywny dla mikrośrodowiska guza. Co więcej, wykorzystanie świeżych próbek guzów pobranych od pacjentów poddawanych resekcji chirurgicznej umożliwia nam badanie pojedynczych guzów i porównywanie różnych zmian z tej samej części ciała pacjenta14. Z powyższych powodów hodowle komórkowe pochodzące z tkanek stanowią cenny materiał do badania patofizjologii i farmakologii nowotworów15,16,17, szczególnie w STS, w których dostępne na rynku linie komórkowe mięsaka są ograniczone18. W ten sposób zoptymalizowaliśmy metodę tworzenia pierwotnej hodowli komórek STS pochodzącej od pacjenta, zaczynając od chirurgicznie wyciętej tkanki nowotworowej13,19,20. Nasza metoda polega na dezagregacji próbki guza na małe fragmenty tkanki, a następnie nocnej dysocjacji tkanki enzymatycznej w celu uzyskania zawiesiny pojedynczej komórki. Następnego dnia trawienie enzymatyczne zostaje zatrzymane przez dodanie świeżej pożywki hodowlanej, a uzyskana zawiesina jest filtrowana w celu usunięcia fragmentów tkanek, agregatów komórkowych i nadmiaru materiału matrycowego lub zanieczyszczeń. Na koniec frakcja wyizolowanych komórek nowotworowych jest cytowirowana na szkiełkach podstawowych, utrwalana i przechowywana do dalszej analizy mającej na celu potwierdzenie założenia pierwotnej hodowli STS poprzez cytomorfologiczną, immunohistochemiczną i molekularną ocenę cytogenetyczną (np. Analiza FISH amplifikacji MDM2 stanowi standardową diagnostykę różnicową dla dobrze zróżnicowanego tłuszczakomięsaka i niezróżnicowanego tłuszczakomięsaka)4. Pozostałe komórki są wysiewane do standardowej hodowli jednowarstwowej w celu profilowania ekspresji genów i badań farmakologicznych. Wszystkie eksperymenty są wykonywane przy użyciu kultur pierwotnych o niskim pasażu, aby uniknąć selekcji określonych subklonów raka, i analizowane przez doświadczonego patologa mięsaka. W ten sposób stworzyliśmy w pełni ludzki model STS ex-vivo13,19,20. Ten wysoce wszechstronny, łatwy w obsłudze model może stanowić użyteczne narzędzie w różnych typach badań przedklinicznych, np. w celu identyfikacji nowych markerów molekularnych do diagnozowania i prognozowania lub w celu głębszego zrozumienia aktywności i mechanizmów działania standardowych i nowych leków stosowanych w leczeniu STS.