O microambiente tumoral (MAT) é um ecossistema composto por células tumorais, imunes, fibroblastos e vasculares1. O MAT desempenha um papel essencial na progressão do câncer, na resposta terapêutica e na imunidade antitumoral. Dentro do MAT, as células imunes são reguladoras-chave do destino tumoral, participando tanto das respostas antitumorais quanto da indução de imunossupressão2. Compreender o recrutamento, a distribuição e a função das células imunes dentro do MAT é fundamental para elucidar os mecanismos pelos quais os tumores escapam da vigilância imunológica. No entanto, abordagens convencionais para o estudo do MAT, como histologia de ponto final, citometria de fluxo e sequenciamento de célula única, fornecem apenas instantâneos estáticos e muitas vezes exigem a desestruturação do tecido, resultando na perda de informações espaciais e de interações entre células3,4,5,6,7. Além disso, esses métodos têm limitações quanto à capacidade de visualizar e quantificar células imunes dentro do MAT, especialmente nos estágios iniciais do desenvolvimento tumoral.
O peixe-zebra (Danio rerio) é um modelo poderoso para pesquisa em câncer devido ao seu baixo custo, desenvolvimento rápido, transparência relativa e alta conservação genética8,9. Essas vantagens fornecem um sistema experimental reprodutível e escalável que permite tamanhos grandes de amostra e triagem eficiente por microscopia em um curto espaço de tempo10. Importante, o peixe-zebra compartilha uma significativa conservação imunológica com os seres humanos, incluindo componentes-chave dos sistemas imunológicos inato e adaptativo, tornando os achados relevantes para doenças humanas11. Essas propriedades são particularmente úteis para o estudo de cânceres pediátricos, como o neuroblastoma8. Consequentemente, diversas linhagens de peixe-zebra com repórteres imunológicos e modelos de câncer foram desenvolvidas11. Assim, o peixe-zebra atua como um modelo in vivo valioso para estudar as interações entre células tumorais e imunológicas, oferecendo insights sobre como a regulação imunológica molda o desenvolvimento tumoral, especialmente nas fases iniciais.
Estudos anteriores que investigaram o MEV em peixes-zebra basearam-se fortemente em modelos de xenoenxertos tumorais combinados com imagens de ponto final para avaliar a localização de células imunes dentro dos tumores12,13,14,15,16,17. Embora esses métodos forneçam informações úteis, eles são limitados pela dependência de imagens bidimensionais, que não conseguem capturar completamente a organização tridimensional do MEV e as relações espaciais entre células tumorais e imunes durante o desenvolvimento14. Além disso, os modelos de xenoenxerto tumoral envolvem o transplante artificial de células tumorais humanas e podem não recapitular plenamente o início natural do tumor18. Esses modelos também são geralmente de curto prazo e não conseguem capturar completamente a progressão tumoral ou as alterações nas relações espaciais entre células tumorais e imunes durante o desenvolvimento14,19. Além disso, essa abordagem fornece uma representação limitada da organização espacial, do contexto desenvolvimental e da relevância fisiológica do comportamento das células imunes dentro do MEV. Recentemente, nós e outros pesquisadores temos aplicado peixes-zebra transgênicos compostos, nos quais células tumorais e imunes são marcadas diferencialmente com marcadores fluorescentes, para visualizar células imunes associadas a tumores20,21. Esses peixes transgênicos compostos permitem o estudo do MEV ao longo do desenvolvimento do animal e do tumor, facilitando investigações sobre as interações entre o sistema imune e o tumor in vivo.
Aqui, apresentamos um método que utiliza microscopia confocal para estudar células imunes dentro do microambiente tumoral (TME) de um modelo de neuroblastoma em peixe-zebra. Nesta abordagem, utilizamos linhagens de peixe-zebra com repórteres que marcam células imunes e uma linhagem geneticamente modificada de peixe-zebra que superexpressa o oncogene humano MYCN sob o promotor da dopamina-β-hidroxilase (dβh), resultando no desenvolvimento de neuroblastoma semelhante à doença humana20. Neste modelo transgênico composto, células tumorais e imunes são marcadas diferencialmente com EGFP e mCherry, respectivamente. O promotor dβh é ativo em células da linhagem simpaticoadrenal e tem sido usado em múltiplos modelos de neuroblastoma em peixe-zebra22,23,24,25. Além disso, utilizamos um promotor Cd4 que induz a fluorescência de mCherry para visualizar células CD4+15. A aquisição de imagens confocais com pilhas Z foi aplicada para visualizar o TME em três dimensões em diferentes estágios do desenvolvimento tumoral, permitindo a avaliação das relações espaciais entre células tumorais e imunes em tecido intacto. Este método permite a análise da organização das células imunes em relação às células tumorais durante diferentes estágios do desenvolvimento tumoral.