Пора ли переходить от двумерных к трёхмерным клеточным культурам?

Культивирование клеток — важный и необходимый этап разработки лекарственных препаратов, исследований рака и изучения стволовых клеток. В настоящее время большинство клеток культивируют с использованием двумерных (2D) методов, однако новые усовершенствованные методы трёхмерного (3D) культивирования позволяют проводить более сложные эксперименты и получать ценные данные. При проведении экспериментов с 3D-культурами можно моделировать клеточное окружение, что обеспечивает более точную оценку межклеточных взаимодействий, характеристик опухолей, процессов разработки лекарственных препаратов, метаболического профилирования, исследований стволовых клеток и других заболеваний. Используют методы на основе каркасов, включая гидрогелевые каркасы, каркасы из твёрдых полимерных материалов, гидрофильное стекловолокно и органоиды; каждый из этих подходов имеет свои преимущества и области применения. Существуют также методы без каркаса, например микропланшеты для культивирования в висячей капле, магнитная левитация и сфероидные микропланшеты с покрытием, препятствующим прикреплению клеток. 3D-культивирование клеток может стать альтернативным способом изучения функционирования органов с помощью органоидов и, как ожидается, со временем позволит преодолеть разрыв между 2D-культурами клеток и моделями на животных. В настоящем обзоре сопоставляются 2D- и 3D-культуры клеток, подробно рассматриваются различные методы 3D-культивирования, а также современные и перспективные области его применения, включая моделирование процессов in vivo.