Органоиды GBM являются дополнительным методом культивирования к традиционным сферам, которые включают большую клеточную и микросреду гетерогенность 4,22,30. Несмотря на то, что органоидная культура требует больше времени и ресурсов, она может дать ценную информацию о внутриопухолевом поведении и механизмах лекарственной устойчивости.
GBM управляется населением CSC 5,31, и эти методы были разработаны, чтобы обеспечить дальнейший рост и самообновление этой популяции CSC. Известно, что эпидермальный фактор роста (EGF) и фактор роста фибробластов (FGF) улучшают поддержание и рост стволовых клеток и обеспечивают передачу сигналов активной рецепторной тирозинкиназы (RTK). Формирование гетерогенных клеточных популяций и различных микросред опухоли в опухолях GBM зависит от поддержки поведения CSC. Выбор lrECM имитирует богатую ламининами среду мозга и поддерживает клетки в органоидной культуре для самоорганизации и миграции путем инвазии. Хотя некоторые группы создали органоидную культуру без использования lrECM или EGF/FGF обогащенной среды24,28, которая может предложить более эффективный по времени способ этого метода культивирования и более сильный отбор онкогенной сигнализации для стимулирования роста, эти методы были выбраны для оптимизации среды простековых клеток, чтобы наилучшим образом установить клеточную гетерогенность органоидов. Как церебральные органоиды, так и органоиды GBM были сделаны с lrECM в литературе ранее 21,32,33. Хотя мы установили данные о популяциях опухолей, обнаруженных в органоидах, и пространственных вариациях, меньше известно о неопухолевых популяциях внутри органоидов и о том, как долго они выживают от исходных образцов пациентов. Некоторые пятна IHC (такие как CD45) могут предоставить эти данные и могут быть интересной точкой исследования в будущем с органоидами.
Знание предполагаемого использования органоидной культуры важно для выбора соответствующих методов. Создание органоидов из первичных образцов по сравнению с выращиванием однородных органоидов для конкретных экспериментов имеет несколько разные процедуры. Понимание того, как органоиды созревают и визуально заполняют каркас lrECM, важно для того, чтобы иметь возможность выделять надлежащее время и ресурсы на органоидную культуру. Разреженные области клеток в органоидах будут медленно расширяться и расти, чтобы заполнить lrECM, что может занять от 2 до 8 недель, в зависимости от поведения образца. Эта скорость роста в некоторой степени присуща каждому экземпляру; она сохраняется на разных партиях органоидов и вполне соответствует относительной скорости роста сфер. Органоиды могут сохраняться более 1 года и сохранять способность к образованию опухолей на ксенотрансплантате у мышей; однако рекомендуется выращивать их с определенной целью, чтобы не тратить лабораторные ресурсы (как материалы, так и время)4. Рост органоидов был протестирован в нескольких размерах и форматах скважин и показывает, что пластина размером 10 см является идеальной установкой для поддержания оптимальной жизнеспособности клеток, за которой следует 6-луночная пластина с тремя органоидами наскважину 34. Органоиды потребляют больше среды по сравнению с их двумерными аналогами культуры, и использование меньшего формата скважины не приводит к надлежащему обслуживанию. Например, одна скважина пластины формата 96 лунок не имеет достаточного пространства или объема среды относительно размера органоида для поддержания роста органоида.
Как устанавливают органоиды, наблюдательность важна для увеличения успеха. Первоначально органоиды будут потреблять среду медленно, но по мере того, как они становятся более плотными и зрелыми, они будут потреблять медиа быстрее. Добавление фенольного красного в среду может помочь служить индикатором потребления среды. Когда среда становится более желтой, это может побудить нас скорректировать схему кормления, будь то обмен большим объемом среды, увеличение общего количества среды в пластине, разделение органоидов между пластинами нескольких клеточных культур, чтобы идти в ногу с их ростом, или даже корректировка временной шкалы для экспериментов.
Во многих отношениях органоиды являются неэффективным способом проведения исследований рака. Они имеют длительные временные масштабы и являются дорогостоящими и ресурсоемкими по сравнению с культурой сферы GBM. Однако, по сравнению с ксенотрансплантатами, полученными от пациентов, альтернативным методом воссоздания клеточного и микроокружного разнообразия, они более просты, менее дороги и контролируемы. Выбор того, когда лучше всего использовать органоиды, важен для исследователей рака. Они не предназначены для замены традиционной сферы или адгезивной культуры и не для замены моделей ксенотрансплантатов. Органоиды могут, при применении к правильному научному вопросу, сочетать преимущества обеих этих систем и могут позволить нам наблюдать биологию опухолевых клеток, которая в противном случае оставалась бы скрытой. Научное сообщество только начинает понимать, какие возможности обучения предлагают органоиды, но ясно, что они станут бесценным инструментом в будущем для понимания сложной биологии GBM.