Gastrik kanser hücre hatları, SNU-484 ve NCI-N87'den tümör sferoidlerinin üretimi ve karakterizasyonu

Kanserde, antikanser ilaç etkinliğini ve ilaç direncini tahmin etmek için yeni biyobelirteçlere ihtiyaç vardır. Bu, genellikle kemorezistan olan veya kemoterapiden sonra direnç kazanan mide kanserlerinde özellikle baskılayıcıdır. İn vivo tümörlerin özelliklerini daha doğru bir şekilde gösteren çok hücreli tümör sferoidleri (MCTS) gibi ortaya çıkan üç boyutlu (3D) in vitro modeller, ilaç geliştirmenin ilk aşamalarında terapötik adayların etkinliğini arttırma girişiminde kulllanılmaya başlanılmış ve sonuç olarak, laboratuvar hayvanlarının kullanımını en aza indirmiştir. Bu nedenle, sferoidlerdeki ilaç direnci mekanizmalarının daha kapsamlı araştırılması, preklinik çalışmalarda daha etkili olan antikanser tedavilerinin üretilmesine ve geliştirilmesine yardımcı olabilir. Histopatolojik olarak farklı iki mide kanseri hücre dizileri; SNU-484 ve NCI-N87 ile sıvı kaplama tekniğini kullanarak gastrik MCTS modelleri geliştirdik. Her iki hücre hattında, hücrelerin kültür yapılmasından üç gün sonra kompakt bir küresel morfoloji oluşur. Faz-kontrast görüntüleri, sferoidler içindeki tek tek hücrelerin birbirinden ayırt edilemediğini, sadece sıkı bağlantılara sahip hücre kümelerinin oluştuğunu gösterdi. Görüntüleme, MTT ve akış sitometrik analizlerini kullanarak; MCTS morfolojisi ve büyüme özelliklerini karakterize ettik. MCTS'nin büyüme karakterleri kullanılan bu iki hücre hattı; SNU-484 ve NCI-N87 arasında farklılık gösterdi. SNU-484 MCTS çapta bir artış sergilerken, NCI-N87 MCTS, 9 günlük kültür sırasında çaplarında azalma gösterdi. Akış sitometrik kantifikasyonu, altı günlük bir kültürün sonunda hem SNU-484 hem de NCI-N87 sferoidleri için sferoid canlılığının %90'ın üzerinde olduğunu ortaya çıkardı. Bölünmüş kaspaz 3 (CC3) ve Ki-67 ile immünofloresan boyama da 6. günde sferoidlerin canlı hücrelerden oluştuğunu destekledi. Sferoid kesitleri, 6 günlük oluşumundan sonra sferoidlerin iç katmanları içinde hücrelerin oldukça kompakt ve homojen dağılımını gösterdi. MCTS'nin oluşturulmasından ve karakterizasyonundan sonra MCTS ve 2 boyutlu kültürlerdeki antikanser ilaç yanıtlarını iki kemoterapötik ilaç olan: 5-florourasil (5-FU) ve Dosetaksel kullanarak doz-yanıt eğrilerini karşılaştırdık. Bulgularımız, sırasıyla 5-FU ve Dosetaksel için 2 boyutlu kültürlere kıyasla SNU-484 MCTS'de 23,8 ve 3 kat artışla MCTS'de daha yüksek kemo direnci olduğunu desteklemektedir. NCI-N87 MCTS, hem 5-FU hem de Dosetaksel için uygulanabilir en yüksek ilaç konsantrasyonları boyunca %80 canlılık sergilemiştir. Ayrıca, kanser hücreleri normal hücrelere kıyasla değişmiş hücresel metabolizma gösterdiğinden ve bu metabolik değişiklikleri hayatta kalmak, çoğalmak ve metastaz yapmak için kullandığından, 1H Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR) kullanarak MCTS'deki ilaç direncini hedeflemek için metabolik değişiklikleri vurguladık. MCTS`de 2D kültür modellerine kıyasla yüksek düzeyde laktat bulduk. Bulgularımız hasta dokularından ve biyosıvılardan elde edilen mide kanseri çalışmalarındaki artmış laktat ile uyuşur. Bu, mide kanserinde format artışını gösteren ilk çalışmadır. Bu çalışma, katı bir tümörü oluşturan temel işlevleri özetlediği için, mide kanseri araştırmaları için 3B modellerin yeteneklerine ve bunların karakterizasyonuna ilişkin anlayışımızı geliştirmektedir. Gelecekteki çalışmalar, mide kanseri için çok hücreli sferoidler elde etmek için bu çalışmada oluşturulan stratejilerden yararlanabilir. Bu çalışmada açıklanan 3B model, ilaç etkinliğinin daha doğru bir tahminini sunan antikanser ilaç taraması için yüksek verimli bir platform olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. NMR spektroskopisi antikanser terapötiklerine yanıt olarak 3B in vitro mide kanseri modellerinde yeni metabolik biyobelirteçleri deşifre etmek için kullanılabilecek vaat edici bir teknik olarak karşımıza çıkmaktadır.