Tüm onkolojik bozukluklar arasında, akciğer kanseri sadece en yüksek yaşam kaybına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda ABD'de her yıl ikinci en yüksek yeni hasta sayısını talep etmektedir1. Bu yıkıcı malignite, modern sağlık hizmetlerinde büyük bir engel olarak durmakta ve karmaşık biyolojisinin ve daha etkili terapötik modalitelerinin daha derin bir şekilde anlaşılmasını gerektirmektedir2. Küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK), akciğer kanserinin %85'ini oluşturur ve solid tümörlere dönüşme eğilimindedir3. Akciğer kanserindeki en önemli zorluklardan biri, kanserin ilerlemesini ve terapötik müdahalelere verilen yanıtları derinden etkileyen dinamik ve heterojen tümör mikro çevresidir 4,5,6. NSCLC'nin farklı aşamalarında kanser hücreleri ve mikro çevreleri arasındaki etkileşimin daha derin bir şekilde anlaşılması, NSCLC ilerlemesinin histolojik özelliklerini özetleyen rafine patolojik modeller gerektirir.
Bu bağlamda, ortotopik hayvan modelleri, NSCLC araştırmaları için umut verici bir yol olarak ortaya çıkmaktadır. Yaygın olarak kullanılan deri altı ksenogreft modellerinin7 aksine, ortotopik modellerde doğrudan orijin organa aşılanan kanser hücreleri bulunur. Akciğer kanseri için bu, kanser hücrelerinin doğrudan akciğer dokusuna implante edilmesi anlamına gelir 8,9. Sonuç olarak, akciğer kanserinin ortotopik modelleri, komşu dokular, damarlar ve bağışıklık bileşenleri dahil olmak üzere doğal tümör mikro çevresini daha iyi taklit eder ve böylece fizyolojik ve klinik alaka düzeylerini geliştirir.
Üç boyutlu çok hücreli sferoidler (MCS), tümör ortamının özelliklerini özetlemek için umut verici bir başka yaklaşımı temsil eder. Çoğu kanser, çeşitli hücre-hücre etkileşimleri, hücre dışı matris ve oksijen ve besinlerdeki gradyanlar dahil olmak üzere karmaşık tümör mikro çevreleri ile karakterize edilir10,11. Geleneksel 2D hücre kültürleri, bu tümöre özgü özellikleri özetlemek için uzamsal ve yapısal karmaşıklıktan yoksundur12. Buna karşılık, uygun büyüklükteki MCS, hipoksik ve nekrotik bir çekirdeğe sahip heterojen bir yapıya sahiptir, bu da sadece intratümöral mikroçevreyi değil, aynı zamanda antikanser tedavisinde ilaç direncinin önemli bir mekanizması olan ilaç penetrasyonuna karşı fizyolojik bariyeri de özetler 13,14,15.
Hem ortotopik hayvan modellerinden hem de MCS kültür tekniklerinden yararlanan MCS, meme kanseri ve prostat kanserinin ortotopik modellerini başarılı bir şekilde oluşturmak için bağışıklığı baskılanmış farelere aşılanmıştır16,17. Burada, akciğer kanserinin bir murin ortotopik ksenogreft modelini oluşturmak ve karakterize etmek için ayrıntılı metodolojiyi sunuyoruz. Bu yöntem, floresan insan akciğer kanseri hücrelerinden (A549-iRFP) türetilen 3D MCS'nin intrapulmoner aşılamasını kullanır18. Bu model, NSCLC'nin dört klinik aşamasına yakından paralel olan aşamalar boyunca akciğer kanserinin in vivo ilerlemesini gözlemlemek için olağanüstü bir fırsat sunmaktadır. Ayrıca, bu modelin ksenogreft kanseri, klinik olarak belirlenmiş antiakciğer kanseri ilacı sisplatine yanıt verdi.