Многоклеточные опухолевые сфероиды: недооценённый инструмент вновь набирает актуальность

В настоящей статье рассматриваются обоснование, потенциал и гибкость моно- и кокультур опухолевых сфероидов для внедрения в современные платформы тестирования противоопухолевой терапии. В отличие от классических моделей на основе монослойных культур, сфероиды значительно точнее воспроизводят трёхмерное клеточное окружение и патофизиологические градиенты опухолей in vivo, имеющие значение для терапии. Обсуждаются подходы к стандартизации и автоматизации культивирования, мониторинга и анализа сфероидов, а также обозначаются трудности выбора наиболее подходящих конечных аналитических показателей для тестирования терапии. Подчёркивается способность сфероидов либо отсеивать неудачные кандидаты ещё до исследований на животных и на доклиническом этапе, либо выявлять перспективные препараты, которые были бы отклонены при использовании классических двумерных клеточных тестов. Рассматриваются также микротехнологии, включая микропаттернинг и микрофлюидику, открывающие перспективы стандартизированного массового получения сфероидов для высокопроизводительного скрининга в условиях обычной лаборатории. Кроме того, описан переход к более сложным моделям кокультур сфероидов, точнее воспроизводящим гетерологичные опухолевые ткани, состоящие из опухолевых клеток и различных типов стромальных клеток. Приводятся примеры, особенно касающиеся кокультур опухолевых и иммунных клеток и их применения для тестирования новых стратегий иммунотерапии. Наконец, рассматриваются гетерогенность опухолевых клеток и уникальные возможности популяций предполагаемых раковых стволовых клеток и клеток, инициирующих опухоль, которые можно сохранять и расширять в тестах на сферообразование. Подчёркивается значение гипотезы о раковых стволовых клетках для излечения рака; соответствующие сфероидные культуры рассматриваются как важный инструмент разработки лекарственных препаратов следующего поколения.