Istniejące przedkliniczne modele gruczolakoraka przewodowego trzustki (PDAC) i odpowiadające im przerzuty są słabymi predyktorami odpowiedzi na leczenie u pacjentów, co jest główną wadą w rozwoju leków i identyfikacji biomarkerów predykcyjnych1. Chociaż modele takie jak organoidy pochodzące od pacjentów i ksenoprzeszczepy pochodzące od pacjentów są obiecujące, ich zastosowanie pozostaje ograniczone2. Głównymi ograniczeniami tych modeli in vitro są brak mikrośrodowiska guza i ksenoprzeszczep u gatunków innych niż ludzie z obniżoną odpornością. Szczególnie w przypadku PDAC i jego przerzutów, mikrośrodowisko guza znacznie zyskało zainteresowanie w ciągu ostatnich lat ze względu na jego kluczowe funkcje w biologii nowotworu. Składa się ze składników komórkowych i bezkomórkowych, takich jak (mio-)fibroblasty, komórki gwiaździste trzustki, komórki odpornościowe, naczynia krwionośne, macierz zewnątrzkomórkowa, cytokiny i czynniki wzrostu3. To mikrośrodowisko nie jest niefunkcjonalnym składnikiem guza, ale indukuje progresję guza i przerzuty i wydaje się znacząco przyczyniać do oporności na radio- i chemioterapię4. Mikrośrodowisko PDAC nie tylko mechanicznie upośledza dostarczanie leków, ale także wykazuje aktywność immunologiczną i wymiatającą leki5,6,7. W związku z tym pilnie potrzebne są modele przedkliniczne, które odzwierciedlają złożoną interakcję komórek nowotworowych i mikrośrodowiska guza, aby odpowiednio przetestować odpowiedź pacjentów na leczenie ex vivo i kierować zindywidualizowanym leczeniem klinicznym.
Hodowle ex vivo świeżych próbek guza reprezentują bliskie przybliżenie guza in situ. Organotypowe kultury plastrów (OTSC) zostały niedawno opracowane i przebadane pod kątem kilku nowotworów, takich jak rak głowy, szyi, piersi, prostaty, płuc, okrężnicy i trzustki8,9,10,11,12. Wykazano, że OTSC utrzymują swoją podstawową morfologię, aktywność proliferacyjną i mikrośrodowisko podczas uprawy przez określony, zależny od tkanki okres11,12,13. OTSC PDAC utrzymywały swoją żywotność, morfologię i większość składników mikrośrodowiska guza przez 4-9 dni w kilku badaniach in vitro5,12,14. Patrząc perspektywicznie, technika ta umożliwia natychmiastowe zastosowanie leczenia do żywotnej ludzkiej tkanki nowotworowej ex vivo, a następnie dalsze analizy, takie jak profilowanie transkryptomu i proteomu.
Ustanowienie OTSC daje wyjątkową okazję do przetestowania odpowiedzi na leczenie ex vivo, zaraz po operacji. W ten sposób OTSC pozwolą prospektywnie zidentyfikować strategie terapeutyczne w celu personalizacji leczenia choroby przerzutowej. Protokół ten opisuje wytwarzanie i hodowlę żywotnych OTSC raka trzustki.