Około 60% pacjentek z potrójnie ujemnym rakiem piersi (TNBC) wybiera terapię oszczędzającą pierś (BCT) jako formę leczenia1. W tej metodzie leczenia guz zawierający część tkanki piersi jest usuwany, a otaczająca normalna tkanka jest wystawiana na działanie promieniowania jonizującego w celu zabicia wszelkich pozostałych komórek nowotworowych. Leczenie zmniejsza nawroty u większości populacji chorych na raka piersi; jednak około 13,5% leczonych pacjentów z TNBC doświadcza nawrotów lokoregionalnych2. Dlatego badanie, w jaki sposób promieniowanie może rekrutować krążące komórki nowotworowe (CTC), doprowadzi do ważnych informacji na temat nawrotu miejscowego3,4.
Poprzednie prace wykazały, że promieniowanie normalnej tkanki zwiększa rekrutację różnych typów komórek5. W przedklinicznych modelach TNBC napromienianie prawidłowych tkanek zwiększyło makrofagi, a następnie rekrutację komórek nowotworowych do normalnych tkanek5. Status immunologiczny wpłynął na rekrutację komórek nowotworowych do miejsc napromieniowanych, przy czym migrację komórek nowotworowych obserwowano u osób z obniżoną odpornością. Rekapitulacja tych interakcji przy użyciu organoidów pochodzących z gruczołów sutkowych pozwoli na obserwację migracji komórek i interakcji komórka-zręb w czasie rzeczywistym za pomocą mikroskopii i obrazowania żywych komórek w celu określenia roli uszkodzeń popromiennych w zmianie zachowania komórek nowotworowych.
Organoidy sutkowe myszy pomogły wyjaśnić kluczowe etapy rozwoju gruczołu sutkowego. Organoid sutkowy to wielokomórkowy, trójwymiarowy konstrukt izolowanego nabłonka sutka o wielkości większej niż 50 μm6,7,8,9,10. Korzystając z pierwotnych organoidów nabłonkowych, Simian i wsp. ocenili czynniki niezbędne do rozgałęzienia gruczołu sutkowego7. Shamir i in. odkryli, że rozprzestrzenianie się może odbywać się bez przejścia nabłonkowego do mezenchymalnego, co zapewnia wgląd w kaskadę przerzutów8. Metody generowania i charakteryzowania organoidów z tkanki gruczołu sutkowego są dobrze znane6,11,12,13. Jednakże, zgodnie z naszą wiedzą, metody hodowli napromieniowanych organoidów z gruczołów sutkowych nie zostały zgłoszone. Protokół hodowli i charakterystyki napromieniowanych organoidów byłby kluczowym krokiem w rekapitulacji indukowanej promieniowaniem rekrutacji komórek immunologicznych i nowotworowych.
W tym artykule opisujemy metodę hodowli i charakteryzowania napromieniowanych organoidów nabłonka sutka w mikropłytkach o niskiej adhezji pokrytych hydrofilowym polimerem, który wspomaga tworzenie sferoid. Organoidy te hodowano wspólnie z makrofagami w celu zbadania kinetyki infiltracji komórek odpornościowych. Prace te można rozszerzyć o współhodowlę organoidów z komórkami tłuszczowymi w celu podsumowania cech sutka, komórek raka piersi w celu wizualizacji rekrutacji komórek nowotworowych oraz limfocytów T CD8 + w celu zbadania interakcji komórek nowotworowych z układem odpornościowym. Do oceny napromieniowanych organoidów można wykorzystać wcześniej ustalone protokoły. Wcześniejsze modele kohodowli organoidów sutka i komórek odpornościowych rzuciły światło na mechanizmy przerzutów i rozprzestrzeniania się. DeNardo i wsp. odkryli, że regulacja limfocytów T CD4 + makrofagów związanych z nowotworem wzmacniała fenotyp przerzutowy gruczolakoraka sutka14. Modele kokultur wykorzystano również do wyjaśnienia mechanizmów rozwoju biologicznego. Plaks i wsp. wyjaśnili rolę limfocytów T CD4 + jako regulatorów w dół organogenezy sutka15. Jednak nasza grupa jest pierwszą, która opracowała procedurę wizualizacji, w jaki sposób normalne napromienianie tkanek wpływa na zachowanie komórek odpornościowych. Ponieważ wykazano, że normalne napromienianie tkanek zwiększa rekrutację komórek nowotworowych5, protokół ten może być dalej rozwijany w celu analizy, w jaki sposób zachowanie komórek nowotworowych jest zmieniane przez napromienianie normalnych tkanek i komórek, co prowadzi do lepszego zrozumienia nawrotu raka.