Multicellular Tumour Spheroid (MCTS) model for evaluation of the efficiency of nanoparticle drug delivery

Modèle de tumeur sphéroïde multicellulaire pour l'évaluation de l'efficacité de l'administration de médicaments à base de nanoparticules Le développement d'un modèle 3D in vitro standard pour le criblage des nanothérapies reste un défi. Plusieurs modèles de culture de tumeurs en 3D ont été développés, dont les sphéroïdes multicellulaires de tumeurs qui gagnent en popularité en raison de leur capacité à imiter certaines des caractéristiques des tumeurs naturelles. Les sphéroïdes peuvent être fabriqués de différentes manières, mais les méthodes traditionnelles présentent plusieurs inconvénients. Dans cette étude, des micropuits à base d'agarose ont été utilisés pour la génération de sphéroïdes tumoraux multicellulaires uniformes d'une lignée de cancer colorectal (HCT-116). Selon les résultats de ce projet, la pénétration des nanoparticules AGuIX®- Cy5.5 dans les sphéroïdes dépend du temps et de la concentration. Alors que les nanoparticules ont été observées dans l'espace extracellulaire et intracellulaire des sphéroïdes, la localisation intracellulaire dominante des nanoparticules AGuIX®- Cy5.5 était dans les lysosomes ; les endosomes précoces et les mitochondries, par contre, ont montré une certaine colocalisation avec AGuIX®. Lorsque la localisation des nanoparticules AGuIX®- Cy5.5 dans les sphéroïdes et la culture cellulaire 2D a été comparée, la différence dans la localisation des nanoparticules en 2D et en 3D a mis en évidence les avantages de l'utilisation de ce modèle in vitro 3D pour le criblage des nanothérapies en raison de sa capacité à récapituler les caractéristiques tumorales influençant l'internalisation des nanoparticules et leur destin intracellulaire. Le modèle in vitro 3D mis au point s'est avéré bénéfique pour l'évaluation de la thérapie associée à la radiothérapie, car les cellules en sphéroïdes (3D) ont montré une radiorésistance plus élevée que les cellules monocouches (2D), ce qui indique que ce modèle in vitro 3D peut être utilisé pour évaluer l'efficacité thérapeutique des nanothérapies dans une configuration plus réaliste. Le suivi de la croissance des sphéroïdes HCT-116 irradiés a révélé leur capacité à croître pour toutes les doses 6 jours après l'irradiation, contrairement au test classique de survie clonogénique, qui a révélé qu'ils étaient incapables de former des colonies aux doses plus élevées. Le meilleur effet radiosensibilisant d'AGuIX® a été observé à une irradiation de 2 Gy, selon l'analyse de la prolifération de cellules uniques dans les sphéroïdes.