La culture cellulaire 3D stimule la sécrétion de vésicules extracellulaires semblables à celles in vivo

Pour étudier les communications cellulaires ex-vivo, un modèle de culture cellulaire bidimensionnel (2D) est actuellement utilisé comme le « standard de référence ». Les modèles de culture 2D sont également largement utilisés dans l'étude des profils d'expression des ARN des vésicules extracellulaires (EVs) sécrétés par les cellules tumorales pour la découverte de biomarqueurs tumoraux. Bien que le système de culture 2D soit simple et facilement accessible, l'environnement de culture ne peut pas représenter le microenvironnement de la matrice extracellulaire (ECM) in vivo. Notre étude a observé que les EVs dérivés de cultures 2D avaient des profils significativement différents en termes de dynamiques de sécrétion et de contenus moléculaires de signalisation essentiels (ARNs et ADN), par rapport aux EVs dérivés de cultures tridimensionnelles (3D). En effectuant une analyse de séquençage de l'ARN petit de nouvelle génération (NGS) sur des cellules de cancer du col utérin et leurs EVs comparés aux petits ARNs dérivés des EVs du plasma des patients atteints de cancer du col utérin, nous avons observé que les petits ARNs des EVs dérivés de cultures 3D différaient de leur profil d'ARN petit parental, ce qui pourrait indiquer un processus de tri spécifique. Plus important encore, le profil des petits ARNs des EVs dérivés de cultures 3D exhibait une similitude beaucoup plus élevée (~96%) avec des EVs circulants in vivo dérivés du plasma des patients atteints de cancer du col utérin. Cependant, le profil des petits ARNs des EVs dérivés de cultures 2D corrélait mieux avec uniquement leurs cellules parentales cultivées en 2D. D'autre part, l'analyse de séquençage de l'ADN suggère que les conditions de culture et de croissance n'affectent pas les informations génomiques portées par la sécrétion des EVs. Ce travail suggère également que s'attaquer aux altérations moléculaires des EVs sécrétés dans les fluides interstitiels peut fournir une approche alternative, non invasive, pour étudier les comportements tissulaires 3D avec une précision moléculaire. Ce travail pourrait servir de fondation pour construire des modèles précis utilisés pour imiter un système tissulaire in vivo avec des EVs comme indicateurs ou transporteurs moléculaires. De tels modèles pourraient être utilisés pour étudier les biomarqueurs tumoraux, le dépistage de médicaments, et comprendre la progression et la métastase des tumeurs.