Etablering av en fysiologisk human vaskulariserad mikrotumörmodell för cancerforskning

Bristen på validerade cancermodeller som rekapitulerar tumörmikromiljön i solida cancerformer in vitro är fortfarande en betydande flaskhals för preklinisk cancerforskning och terapeutisk utveckling. För att övervinna detta problem har vi utvecklat den vaskulariserade mikrotumören (VMT), eller tumörchipet, ett mikrofysiologiskt system som realistiskt modellerar den komplexa mänskliga tumörmikromiljön. VMT bildas de novo inom en mikrofluidisk plattform genom samodling av flera humana celltyper under dynamiska, fysiologiska flödesförhållanden. Denna vävnadskonstruerade mikrotumörkonstruktion innehåller ett levande perfunderat vaskulärt nätverk som stöder den växande tumörmassan precis som nybildade kärl gör in vivo. Det är viktigt att läkemedel och immunceller måste passera endotelskiktet för att nå tumören, vilket modellerar in vivo fysiologiska hinder för terapeutisk leverans och effekt. Eftersom VMT-plattformen är optiskt transparent kan högupplöst avbildning av dynamiska processer som immuncellsextravasering och metastasering uppnås med direkt visualisering av fluorescerande märkta celler i vävnaden. Vidare bibehåller VMT in vivo tumörheterogenitet, genuttryckssignaturer och läkemedelssvar. Praktiskt taget alla tumörtyper kan anpassas till plattformen, och primära celler från färsk kirurgisk vävnad växer och svarar på läkemedelsbehandling i VMT, vilket banar väg för verkligt personlig medicin. Här beskrivs metoderna för att etablera VMT och använda den för onkologisk forskning. Detta innovativa tillvägagångssätt öppnar nya möjligheter för att studera tumörer och läkemedelssvar, vilket ger forskare ett kraftfullt verktyg för att främja cancerforskning.