Co-Cultivo de Esferoides Tumorales y Fibroblastos en un Chip Microfluídico Incorporado en una Matriz de Colágeno Imitando la Activación Recíproca en el Microentorno Tumoral Sólido

El cultivo 3D multicelular y la interacción con componentes estromales se consideran elementos esenciales para establecer un modelo tumoral 'más relevante clínicamente'. Los cultivos 3D embebidos en matriz utilizando una plataforma de chip microfluídico pueden recapitular la interacción a microscale dentro de los microentornos tumorales. Como un componente principal del microentorno tumoral, los fibroblastos asociados al cáncer (CAFs) juegan un papel en la progresión del cáncer y la resistencia a fármacos. Aquí, presentamos un modelo de cultivo de tejido tumoral basado en un chip microfluídico que integra esferoides tumorales 3D (TS) con CAF en proximidad dentro de un andamiaje de hidrogel. Las células de carcinoma colorrectal humano HT-29 crecieron en esferoides tumorales 3D y el crecimiento se estimuló cuando se cultivaron conjuntamente con fibroblastos, como se muestra por un aumento de 1.5 veces en el % de cambios en el diámetro en 5 días. Los TS cultivados durante 6 días mostraron una expresión reducida de Ki-67 junto con un aumento en la expresión de fibronectina cuando se cultivaron junto con fibroblastos en comparación con los TS cultivados de forma monoespecífica. Los fibroblastos se activaron en condiciones de co-cultivo, como lo demuestran los aumentos en la expresión de α-SMA y la actividad migratoria. Cuando se expusieron a paclitaxel, se observó una ventaja de supervivencia en los TS co-cultivados con fibroblastos activados. En general, demostramos la interacción recíproca entre los TS y los fibroblastos en nuestro chip microfluídico de 7 canales. El co-cultivo de TS-CAF 3D en un chip microfluídico incorporado en una matriz de colágeno puede ser útil para estudiar el microentorno tumoral y para la evaluación de cribado y evaluación de fármacos.