Университет Торонто: на чипе MInD клетки рака груди слабее инвазируют сердечную ткань, чем печёночную

Исследователи Университета Торонто, старший автор — профессор Милица Радишич, описали в Nature Communications на nature.com мультиорганный чип Multi-organ Invasion Device (MInD). Он создан, чтобы выяснить, почему миокард желудочков — одно из самых редких мест метастазирования nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. В устройстве высокоагрессивные клетки рака молочной железы проникали в инженерную сердечную ткань значительно слабее, чем в печёночную. Все эксперименты проведены in vitro на инженерных тканях.

Метастазы отвечают более чем за 90% смертей от рака. Устойчивость сердца к метастатической колонизации наблюдают при разных типах рака, но это одна из наименее изученных областей онкологии. Авторы отмечают, что модели на животных отличаются от человека по экспрессии генов, иммунной системе, метаболизму и кинетике опухолей, а 2D-культуры не воспроизводят архитектуру тканей и биохимические градиенты.

Как устроена платформа MInD

MInD — платформа на основе планшета с открытыми лунками, где несколько органных компартментов культивируют под потоком. Компартменты соединены PermeoTube — напечатанными на 3D-принтере пористыми трубками, которые поддерживают интравазацию, миграцию и экстравазацию раковых клеток. Каждая трубка — вязкоупругий экструзионно напечатанный канал из гранулированных полимерных чернил с многомасштабной пористостью, проницаемостью и физиологически релевантной механической стабильностью. По сводке университета, она изготовлена из биоразлагаемого эластичного полимера.

В опытах центральный компартмент с клетками рака груди соединяли с сердечным или с печёночным. Печень, частое место метастазов рака груди, служила контролем nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗.

Что показали сокультуры

В двухорганных устройствах инвазия в сердечную ткань была значительно подавлена по сравнению с печёночной сокультурой. В трёхкомпонентной культуре «сердце — печень — рак» присутствие сердечной ткани снижало общую инвазию, а раковые клетки преимущественно мигрировали к печёночным компартментам.

Профилирование цитокинов и секвенирование РНК показали, что сердечная сокультура подавляет метастазирование и инвазию клеток и вызывает иммунную активацию. По сравнению с печёночной сокультурой про-метастатические и иммуносупрессивные цитокины были в основном снижены. Иммуноактивирующие сигналы, пути презентации антигена через MHC класса II и проапоптотические генные программы были усилены.

Авторы сообщают, что платформа даёт подход к поиску органоспецифичных драйверов метастазирования и может ускорить поиск средств, подавляющих метастазы nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗.