Spheroids in Cancer Research: Methods and Perspectives

رشد بدخیم سلول‌ها اغلب با بهم ریختگی ساختار بافت، رشد غیرطبیعی عروق خونی و تامین ناکافی عروق مشخص می‌شود. در نتیجه، سلول های سرطانی در یک الگوی سه بعدی در ریزمحیط های غیر معمولی رشد می کنند که شامل استرس های فیزیکی، شیمیایی و تغذیه ای است. نکروز اغلب در فاصله ای دور از رگ های خونی ایجاد می شود. در ارتباط با یک بی ثباتی ذاتی در جمعیت های سلولی بدخیم، و همچنین به دلیل تغییر میکرومحیط، ناهمگونی سلولی قابل توجهی با توجه به ویژگی های فنوتیپی مختلف ظاهر می شود. هر دو رفتار بیولوژیکی و پاسخ به عوامل درمانی می توانند تحت تأثیر قرار گیرند. انواع مدل‌های تجربی in vitro و in vivo برای تحقیق در مورد خواص سلول‌های سرطانی در طول رشد وجود دارد. مدل کروی چند سلولی به عنوان یک سیستم با پیچیدگی متوسط ​​ایجاد شد که در آن رشد سه بعدی سلول ها برهمکنش های سلول-سلول را افزایش می دهد و محیط های میکرو را ایجاد می کند که شرایط را در ریزمنطقه های بین عروقی تومورها یا کانون های میکروم تاستاتیک شبیه سازی می کند. اسفروئیدها ممکن است ویژگی های سلولی خود را با تغییر محیط در طول رشد تغییر دهند. اینها را می توان تحت شرایط کنترل شده در شرایط آزمایشگاهی مطالعه کرد. علاقه به جزئیات روش های آزمایشی برای این سیستم مدل، سازماندهی اولین کنفرانس بین المللی را در روچستر، نیویورک در سال 1980 تحریک کرد، که مجموعه مقالات آن در تحقیقات سرطان در سال 1981 خلاصه شد. از آن زمان افزایش سریعی در استفاده از این وجود داشته است. سیستم مدل و افزایش تحقیقات در مورد اهمیت تعاملات سلول-سلول و سلول-ریزمحیط در زیست شناسی به طور کلی.

Malignant growth of cells is often characterized by disorganization of tissue structure, abnormal blood vessel development, and insuffi­ cient vascular supply. As a consequence, the cancer cells grow in a three-dimensional pattern in atypical microenvironments which include physical, chemical, and nutritional stresses. Necrosis often develops some distance away from the blood vessels. In association with an inherent instability in malignant cell populations, and also because of the changing micromilieu, significant cellular heteroge­ neity emerges with regard to various phenotypic characteristics. Both biological behavior and responses to therapeutic agents can be affected. A variety of in vitro and in vivo experimental models exist for research on properties of cancer cells during growth. The multicell spheroid model was developed as a system of intermediate complexity in which three dimensional growth of cells enhances cell-cell interactions and creates micro environments that simulate the conditions in intervascular microregions of tumors or microme­ tastatic foci. Spheroids may change their cellular characteristics with changing environments during growth. These can be studied under controlled conditions in vitro. Interest in details of experimental methods for this model system stimulated the organization of the First International Conference in Rochester, NY in 1980, the Proceedings of which were summarized in Cancer Research in 1981. Since then there has been a rapid increase in the use of this model system, and increased research on the significance of cell-cell and cell-microenvironment interactions in biology in general.