3D tissue culture- a more efficient and predictive model for the assessment of EDVTMnanocell delivery to tumours (2014)
Como primer puerto de escala para evaluar el valor terapéutico de un compuesto, el cultivo de tejidos es una herramienta crítica. Sin embargo, la falta de semejanza del cultivo tisular bidimensional (2D) tradicional con los modelos tumorales siempre ha demostrado ser un factor limitante, y más aún para las terapias dirigidas basadas en partículas que dependen más de la estructura del tejido natural para la unión y la administración. Con la aparición de varios modelos 3D in vitro, se pueden realizar estudios en esferoides tumorales que simulan más de cerca la unión e interacción de célula a célula natural. Aquí demostramos que el cultivo de tejidos en 3D es un modelo más efectivo para la entrega de una nanopartícula específica que lleva una carga útil de siRNA o miRNA. EDVTMnanocell patentado por EnGeneIC es un vehículo versátil capaz de empaquetar concentraciones terapéuticamente significativas de fármacos quimioterapéuticos y moléculas dirigidas molecularmente como siRNA y miRNA. Se puede recubrir con un diacuerpo biespecífico para una administración dirigida y una toxicidad muy reducida. En modelos de ratones con xenoinjertos y otros estudios en animales en los que las nanocélulas EDVTM administraron siARN o miARN, hemos demostrado una eficacia significativa del tratamiento, incluida la regresión tumoral y la eliminación de genes. Sin embargo, el cultivo de tejidos 2D no ha demostrado ser consistente en mostrar la muerte de células tumorales in vitro ni como predictor de eficacia en modelos in vivo posteriores. Hemos cultivado varias líneas de células tumorales diferentes como esferoides tridimensionales, incluidas algunas derivadas directamente de pacientes. Después de evaluar varios sistemas de modelos de esferoides para la administración y la absorción de nuestra nanocélula, descubrimos que la gota colgante de Biomatrix y el método de recubrimiento de gel fueron más útiles para mostrar una viabilidad celular reducida y una eliminación de genes en células tumorales tratadas con nanocélulas EDVTM que portan diferentes siARN o miARN y se dirigieron con anti-EGFR. Usando líneas de células estándar (ATCC), encontramos una penetración mejorada de nanocélulas que llevan siRNA contra la proteína PLK1 de la quinasa 1 tipo polo, en células de cáncer de colon HCT116 cultivadas en placas colgantes o matriz de gel como se muestra bajo microscopía confocal. La administración de siPLK1 dio como resultado una viabilidad celular reducida, detención mitótica y eliminación del ARNm de PLK1 en comparación con las nanocélulas que transportan ARNip sin sentido. Del mismo modo, demostramos que la entrega de partículas de un miR-34 mimético a los esferoides A549 del cáncer de pulmón dio como resultado una viabilidad celular reducida y la eliminación de uno de sus genes antiapoptóticos aguas abajo, Bcl 2. Además, hemos cultivado esferoides a partir de carcinomas de células suprarrenales derivados de pacientes, ACC (cortesía del profesor Stan Sidhu, Royal North Shore Hospital) en los que pudimos probar varias moléculas de siRNA y miRNA para determinar los efectos de destrucción celular. Hemos descubierto que los modelos de esferoides son una forma eficiente de predecir la eficacia de las nanocélulas EDVTM que transportan siRNA y miRNA, ya que imitan de cerca el crecimiento tumoral en modelos de xenoinjertos.