Avancées en ingénierie automobile
Libre accès

Abstrait

Modèles de tissus 3D in vitro intégrant la microfluidique pour la découverte de médicaments

Ting Yuan Tu

Le but de cet exposé est de présenter quelques modèles de tissus 3D in vitro pour l'étude de diverses maladies. L'accent sera notamment mis sur l'utilisation de ces modèles dans le domaine de la recherche sur le cancer. Les métastases cancéreuses sont responsables de 90 % des décès liés au cancer ; Cependant, les tests de dépistage de médicaments actuels n'ont pas la capacité d'imiter les microenvironnements physiologiques du cancer et les structures tridimensionnelles (3D) des tumeurs, qui peuvent également être d'une importance cruciale dans l'étude et la prévention des divers processus métastases. Les cellules tumorales cultivées dans un système 3D sous forme d’agrégats multicellulaires de cancer (MCA) récapitulent plusieurs caractéristiques in vivo critiques qui permettent l’étude des fonctions biologiques et la découverte de médicaments. Je présenterai un système microfluidique qui intègre le MCA dans un échafaudage d'hydrogel 3D, en co-culture étroite avec une monocouche endothéliale, imitant le microenvironnement tumoral in vivo. Dans la conception de ces études, la physiopathologie du cancer et les mécanismes à l'origine de la progression tumorale sont soigneusement pris en compte en tenant compte de la nature de l'interaction entre les cellules tumorales et le milieu environnant, notamment la microvascularisation tissulaire , les facteurs de croissance et la matrice extracellulaire (MEC). Une plateforme de coculture microfluidique a été conçue avec une croissance monocouche améliorée de cellules endothéliales de veine ombilicale humaine (HUVEC). Les MCA du poumon A549 et du carcinome de la vessie T24 ont été testés. Les analyses dose-réponse de quatre médicaments ont été validées en fonction de leur capacité invasive pour la matrice 3D adjacente. En l'absence de HUVEC, les MCA T24 ont présenté une dissémination spontanée spectaculaire par rapport aux MCA A549. L'inhibition de la dispersion des T24 MCA nécessitait des doses plus élevées de médicaments en monothérapie et ne conduisait qu'à une inhibition partielle à une concentration de 10 µM avec un inhibiteur SC AZD-0530. La dispersion accrue observée en présence de HUVEC est une conséquence de la sécrétion de facteurs de croissance, notamment HGF et FGF-2, par les cellules endothéliales. La production de facteurs de croissance n’a pas été affectée par l’ajout d’AZD-0530. Dans l’ensemble, les systèmes ci-dessus ont démontré une nouvelle approche en matière de criblage de médicaments avec le potentiel de mieux reproduire le microenvironnement in vivo. La plateforme microfluidique fournit une nouvelle base pour comprendre la progression du carcinome vers des états dédifférenciés et plus malins et pour le développement de futures découvertes de médicaments.