Creación de modelos tridimensionales de cáncer colorrectal mediante bioimpresión y evaluación de su eficacia y sensibilidad a los fármacos.

Actualmente, la investigación preclínica sobre el cáncer colorrectal (CCR) carece de modelos tumorales eficaces. En los últimos años, los modelos bioimpresos en 3D han demostrado un gran potencial en la construcción de modelos tumorales. En este estudio, se utilizó la tecnología de bioimpresión 3D para establecer un modelo de matriz extracelular (MEC) de CCR. Se utilizaron concentraciones graduadas del complejo laminina/entactina, combinadas con el hidrogel de metacrilato de gelatina fotopolimerizable (GelMA), para preparar biotintas de bioimpresión 3D con propiedades de MEC biomiméticas.

La biocompatibilidad se evaluó mediante la tinción con calceína-AM y yoduro de propidio. La proliferación se evaluó utilizando el kit de ensayo de viabilidad celular luminiscente CellTiter-Glo® en células SW620 y células primarias de CCR. Se construyó un modelo de "estructura en sándwich" con capas internas y externas de GelMA o GelMA + LE2 para observar la invasión celular. Se caracterizaron las propiedades mecánicas de GelMA + LE2.

Se extrajo ARN total de las células en los modelos bioimpresos en 3D construidos con GelMA y GelMA + LE2 para la secuenciación del transcriptoma. Finalmente, se realizaron pruebas de fármacos quimioterapéuticos en los modelos bioimpresos en 3D. Se estableció con éxito un modelo de organoide de CCR bioimpreso en 3D basado en GelMA + LE2. Este modelo exhibió una buena biocompatibilidad y la capacidad de promover la proliferación e invasión de las células tumorales.

Estas características fueron independientes de las propiedades mecánicas del modelo. En cambio, se originaron de la activación de la vía de señalización ErbB/Wnt y de la comunicación intercelular mediada por uniones gap por parte de LE2.

Además, se observó una correlación significativa entre los resultados clínicos del tratamiento de los pacientes con CCR y los resultados de las pruebas de fármacos de los modelos bioimpresos en 3D. El organoide de CCR bioimpreso en 3D construido en este estudio proporciona una plataforma de investigación biomimética y de alto rendimiento para la medicina de precisión.