$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Серозная карцинома яичников высокой степени злокачественности (HGSOC) остается малоизученным и высоколетальным заболеванием. Исторически сложилось так, что отсутствие достоверных моделей in vitro и in vivo, представляющих биологию HGSOC и ответ на терапию, было основным препятствием на пути прогресса. Например, в многочисленных (если не в большинстве) исследованиях использовались клеточные линии, которые не разделяют ключевые геномные/генетические особенности HGSOC, что ставит под сомнение актуальностьих результатов. Например, общая сингенная модель мыши ID8 получена из эпителия поверхности яичников (OSE) и относится к Trp53-wild типа5. Напротив, большинство, если не все, HGSOC возникает в эпителии фаллопиевых труб (FTE)6, а HGSOC почти всегда является мутантным TP53или молчащим 7. С тех пор исследователи пытались исправить эту линию, интегрируя в нее мутации Trp53, но поскольку мутация Trp53 является ранним событием в патогенезе HGSOC, эта модификация, возможно, происходит слишком поздно в трансформации этой клеточной линии и, вероятно, не представляет собой нормальное развитие HGSOC.
В течение последнего десятилетия предпринимались попытки исправить такое положение дел путем создания более реалистичных моделей HGSOC. Например, генетически модифицированные модели мышей (GEMM), которые содержат соответствующие мутации на клетках линии мюллерова тракта, часто в системе Cre-рекомбиназы для контроля патогенеза, позволяют исследователям лучше имитировать болезнь in vivo 8,9,10. К сожалению, эти модели часто сложны в создании и могут иметь другие проблемы, такие как Cre-leaking, Cre-effect или «полевые эффекты»11,12,13. В этом отношении модели сингенных органоидов представляются надежным компромиссом для исследователей, которые хотят лучше имитировать заболевание как in vitro, так и in vivo14,15,16,17,18,19. Действительно, в то время как большинство доступных и используемых в настоящее время моделей HGSOC являются двумерными, они, к сожалению, не могут должным образом смоделировать сложность внеклеточного матрикса (ECM), ключевого элемента, влияющего на клеточную биологию. Органоиды представляют собой самоорганизующиеся трехмерные ткани, часто генерируемые из стволовых клеток, которые могут воссоздать раннюю структурную и функциональную сложность органа в чашкеПетри 20. Их генерация обычно работает путем суспензии отдельных клеток, которые являются плюрипотентными, в матрице базальной мембраны (BMM), такой как Matrigel21. In vitro эти модели сравнительно более точны при повторении условий in vivo, чем 2D-модели. Кроме того, благодаря своей сингенной природе, эти модели могут быть пересажены мышам с полностью функционирующей иммунной системой, что позволяет более точно реконструировать патогенези развитие. Это явное преимущество по сравнению с ксенотрансплантатами, полученными от пациентов, которые, обладая наиболее реалистичной генетикой опухоли, требуют приживления в моделях мышей с ослабленным иммунитетом.
В этом протоколе мы описываем, как разрабатывать сингенные модели органоидов HGSOC. От создания оригинальной органоидной культуры FTE дикого типа, извлеченной из мыши, их генной инженерии для получения генотипов, учитывающих болезнь, до, наконец, их трансплантации обратно в яичниковую сумку для создания полностью развитых опухолей. Мы также включили несколько дополнительных протоколов, чтобы помочь в проведении общих экспериментов, таких как иммунофлуоресцентное (ИФ) окрашивание органоидов in vitro и 2D-конверсия клеточных линий для крупномасштабного производства клеток, например, для инъекций. Этот протокол предназначен для исследователей, которые хотят разработать органоидные сингенные модели HGSOC с контролем над их генетическим составом, с особым намерением изучить биологию HGSOC в более реалистичных условиях in vitro , а также взаимодействия, присутствующие в микроокружении опухоли in vivo.