$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wysokostopień surowicowy rak jajnika (HGSOC) pozostaje słabo poznaną i wysoce śmiertelną chorobą. Historycznie brak wiernych modeli in vitro i in vivo, które reprezentują biologię HGSOC i reakcję terapeutyczną, stanowił poważną przeszkodę w postępie. Na przykład wiele (jeśli nie większość) badań wykorzystywało linie komórkowe, które nie dzielą kluczowych cech genomicznych/genetycznych HGSOC, co poddaje wątpliwości istotności ich wyników 1,2,3,4. Na przykład powszechny syngeneiczny model myszy ID8 pochodzi z nabłonka powierzchniowego jajnika (OSE) i jest typem5 o dzikim poziomie Trp53. Dla porównania, większość, jeśli nie całość, HGSOC powstaje w nabłonku jajowodu (FTE)6, a HGSOC jest niemal zawsze mutantem TP53 lub wyciszonym7. Naukowcy próbowali od tego czasu naprawić tę linię, integrując mutacje Trp53 w jej5, ale ponieważ mutacja Trp53 jest wczesnym wydarzeniem w patogenezie HGSOC, ta modyfikacja może nastąpić zbyt późno w transformacji tej linii komórkowej i prawdopodobnie nie odzwierciedla prawidłowego rozwoju HGSOC.
W ciągu ostatniej dekady podjęto próby naprawienia tego stanu rzeczy poprzez opracowanie bardziej realistycznych modeli HGSOC. Na przykład genetycznie modyfikowane modele myszy (GEMM), które zawierają istotne mutacje na komórkach linii linii traktu Müllera, często w układzie rekombinazy Cre, aby kontrolować patogenezę, pozwalają naukowcom lepiej naśladować chorobę in vivo 8,9,10. Niestety, te modele są często skomplikowane w generowaniu i mogą mieć inne problemy, takie jak Cre-leaking, Cre-effect czy "efekty pola"11,12,13. W tym kontekście modele organoidów syngeneicznych wydają się stanowić solidny kompromis dla badaczy, którzy chcą lepiej naśladować chorobę zarówno in vitro, jak i in vivo 14,15,16,17,18,19. Rzeczywiście, choć większość dostępnych i obecnie stosowanych modeli HGSOC to modele dwuwymiarowe, niestety nie są w stanie prawidłowo symulować złożoności macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM), kluczowego elementu wpływającego na biologię komórki. Organoidy to samoorganizujące się tkanki trójwymiarowe, często powstające z komórek macierzystych, które mogą odtwarzać wczesną złożoność strukturalną i funkcjonalną narządu w szalce Petriego20. Ich generowanie zazwyczaj polega na zawieszeniu pojedynczych komórek, które są pluripotentne, w macierzy błony podstawnej (BMM), takiej jak Matrigel21. In vitro modele te są stosunkowo dokładniejsze w odtwarzaniu warunków in vivo niż modele 2D. Podobnie, ze względu na ich syngeniczny charakter, modele te mogą być przeszczepione myszowi z w pełni funkcjonującym układem odpornościowym, co pozwala na wierniejszą rekonstrukcję patogenezy i rozwoju14,15. Jest to wyraźna przewaga nad ksenoprzeszczepami pochodzącymi od pacjentów, które, choć mają najbardziej realistyczną genetykę guza, wymagają wszczepienia w modelach myszy z obniżoną odpornością.
W tym protokole opisujemy, jak opracować syngeneiczne modele organoidów HGSOC. Od powstania pierwotnej dzikiej kultury organoidów FTE wyekstrahowanej z myszy, przez inżynierię genetyczną w celu generowania genotypów uwzględniających chorobę, aż po przeszczepienie z powrotem do kaletki jajnika, by uzyskać w pełni rozwinięte guzy. Uwzględniliśmy także kilka dodatkowych protokołów wspierających powszechne eksperymenty, takie jak barwienie immunofluorescencji (IF) organoidów in vitro oraz konwersja linii komórkowych 2D do produkcji komórek na dużą skalę, na przykład do zastrzyków. Protokół ten jest skierowany do badaczy, którzy chcą opracować modele syngeniczne organoidów HGSOC z kontrolą nad ich składem genetycznym, z zamiarem badania biologii HGSOC w bardziej realistycznych warunkach in vitro oraz interakcji obecnych w mikrośrodowisku nowotworowym in vivo.