Modelos de angiogênese tumoral em 3D: avanços recentes e desafios

O desenvolvimento de vasos sanguíneos, denominado angiogênese, é um processo intrincado regulado espacial e temporalmente por meio de um delicado equilíbrio entre a expressão qualitativa e quantitativa de moléculas pró e anti-angiogênicas. Como a angiogênese é um pré-requisito para o crescimento e a metastização de tumores sólidos, uma variedade de modelos de angiogênese tumoral foram formulados para melhor entender os mecanismos subjacentes e as aplicações clínicas associadas. Estudos demonstraram mecanismos independentes que induzem angiogênese em tumores, como (a) interações paracrinas mediadas por HIF-1/VEGF entre uma célula cancerígena e células endoteliais, (b) recrutamento de células endoteliais progenitoras, e (c) mímica vasculogênica. Além disso, tecnologias de sequenciamento de célula única indicaram heterogeneidade de células endoteliais entre sistemas orgânicos, incluindo tecidos tumorais. No entanto, os modelos de angiogênese existentes muitas vezes dependem de células endoteliais normais, que diferem significativamente das células endoteliais tumorais, exibindo assinaturas (epi)genéticas e metabólicas distintas. Além disso, a existência de variações intraindividuais exige o desenvolvimento de sistemas de modelos vasculares tumorais aprimorados para a medicina personalizada. Na presente revisão, resumimos os avanços recentes dos sistemas de modelos vasculares tumorais em 3D, que incluem (a) modelos tumorais baseados em engenharia de tecidos; (b) modelos de organoides vasculares, e (c) organoides em chips e sua importância na replicação da angiogênese tumoral, junto com os desafios associados ao design de modelos aprimorados.