Développement et optimisation d’un modèle organoïde dérivé d’un patient atteint d’un carcinome hépatocellulaire humain pour l’identification de cibles potentielles et la découverte de médicaments

Résumé

Nous fournissons une vue d’ensemble complète et affinons les protocoles existants pour la formation d’organoïdes du carcinome hépatocellulaire (CHC), englobant toutes les étapes de la culture des organoïdes. Ce système sert de modèle précieux pour l’identification de cibles thérapeutiques potentielles et l’évaluation de l’efficacité des candidats-médicaments.

Résumé

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est une tumeur très répandue et mortelle dans le monde entier et sa découverte tardive et l’absence d’agents thérapeutiques spécifiques efficaces nécessitent des recherches supplémentaires sur sa pathogenèse et son traitement. Les organoïdes, un nouveau modèle qui ressemble beaucoup au tissu tumoral natif et qui peut être cultivé in vitro, ont suscité un intérêt considérable ces dernières années, avec de nombreux rapports sur le développement de modèles organoïdes pour le cancer du foie. Dans cette étude, nous avons réussi à optimiser la procédure et à établir un protocole de culture qui permet la formation d’organoïdes de CHC de plus grande taille avec des conditions de passage et de culture stables. Nous avons décrit de manière exhaustive chaque étape de la procédure, couvrant l’ensemble du processus de dissociation des tissus CHC, de placage d’organoïdes, de culture, de passage, de cryoconservation et de réanimation, et fourni des précautions détaillées dans cet article. Ces organoïdes présentent une similitude génétique avec les tissus CHC d’origine et peuvent être utilisés pour diverses applications, y compris l’identification de cibles thérapeutiques potentielles pour les tumeurs et le développement ultérieur de médicaments.

Introduction

Le carcinome hépatocellulaire (CHC), une tumeur¹ répandue et très diversifiée, a suscité une attention considérable au sein de la communauté médicale. La présence d’une plasticité de lignée et d’une hétérogénéité substantielle dans le CHC suggère que les cellules tumorales provenant de différents patients et même de lésions distinctes chez le même patient peuvent présenter des traits moléculaires et phénotypiques dissemblables, présentant ainsi des obstacles redoutables à l’avancement d’approches thérapeutiques innovantes 2,3,4,5

Protocole

Des tissus biopsiés chez l’homme ont été prélevés sur le patient concerné à l’hôpital et à l’institut de cancérologie affiliés de l’Université médicale de Guangzhou, et le consentement éclairé des patients a été obtenu. Reportez-vous au tableau des matériaux pour plus de détails sur tous les matériaux, réactifs et instruments utilisés dans ce protocole.

1. Établissement d’organoïdes de CHC dérivés de patients à partir d’échantillons chirurgicaux

REMARQUE : La mise en place d’organoïdes CHC comprend différentes étapes, à savoir la dissociation des tissus, le placage des organoïdes, ....

Discussion

L’un des avantages notables des modèles organoïdes dérivés des patients réside dans leur capacité à reproduire fidèlement les caractéristiques biologiques des tumeurs, englobant la structure tissulaire et le paysage génomique. Ces modèles font preuve d’un niveau de précision remarquable et reflètent efficacement l’hétérogénéité et la progression des tumeurs, même sur de longues périodes de culture ^6,8,9.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
[Leu15]-gastrin I human	Merck	G9145
1.5 mL Microtubes	Merck	AXYMCT150LC
A8301 (TGFβ inhibitor)	Tocris Bioscience	2939
B27 Supplement (503), minus vitamin A	Thermo Fisher Scientific	12587010
B-27 Supplement (503), serum-free	Thermo Fisher Scientific	17504044
BMP7	Peprotech	120-03P
Cell strainer size 100 μm	Merck	CLS352360
CHIR99021	Merck	SML1046
Collagenase D	Merck	11088858001
Corning Costar Ultra-Low	Merck	CLS3473
Costar 24-well Clear Flat Bottom Ultra-Low Attachment Multiple Well Plates, Individually Wrapped, Sterile	Corning	3473
Costar 6-well Clear Flat Bottom Ultra-Low Attachment Multiple Well Plates, Individually Wrapped, Sterile	Corning	3471
Cultrex Organoid Harvesting Solution	R&D SYSTEMS	3700-100-01	Organoid harvesting solution
Cultrex Reduced Growth Factor BME, Type 2 PathClear (BME)	Merck	3533-005-02
DAPT	Merck	D5942
Dexamethasone	Merck	D4902
DMSO	Merck	C6164
DNaseI	Merck	DN25
Dulbecco's Modified Eagle Medium/Ham's F-12	Thermo Fisher Scientific	12634028	Advanced DMEM/F-12
Earle’s balanced salt solution (EBSS)	Thermo Fisher Scientific	24010043
Forceps	N/A	N/A
Forskolin	Tocris Bioscience	1099
GlutaMAX supplement	Thermo Fisher Scientific	35050061
HEPES, 1 M	Thermo Fisher Scientific	15630080
Leica DM6 B Fluorescence Motorized Microscope	Leica	N/A
N2 supplement (1003)	Thermo Fisher Scientific	17502048
N-acetylcysteine	Merck	A0737-5MG
Nicotinamide	Merck	N0636
Nunc 15 mL Conical Sterile Polypropylene Centrifuge Tubes	Thermo Fisher Scientific	339651
Nunc 50 mL Conical Sterile Polypropylene Centrifuge Tubes	Thermo Fisher Scientific	339653
Penicillin/streptomycin (10,000 U/mL)	Thermo Fisher Scientific	15140122
Recombinant human EGF	Peprotech	AF-100-15
Recombinant human FGF10	Peprotech	100-26
Recombinant human FGF19	Peprotech	100-32
Recombinant human HGF	Peprotech	100-39
Recombinant human Noggin	Peprotech	120-10C
Rho kinase inhibitor Y-27632 dihydrochloride	Merck	Y0503
R-spodin1-conditioned medium	(Broutier et al.)	N/A	Secretion of cell lines
Surgical scissors	N/A	N/A
Surgical specimen of tumor removed from HCC patients	Affiliated Cancer Hospital and Institute of Guangzhou Medical University	N/A
TNFα	Peprotech	315-01A
TrypLE Express Enzyme (1x), no phenol red	Thermo Fisher Scientific	12604013	Trypsin substitute
Wnt-3a-conditioned medium	(Broutier et al.)	N/A	Secretion of cell lines