Le proprietà meccaniche e il confinamento fisico della matrice extracellulare (ECM) svolgono un ruolo cruciale nella regolazione della crescita e della progressione tumorale. Sono stati compiuti notevoli sforzi per replicare le caratteristiche fisiche del tessuto tumorale attraverso lo sviluppo di modelli in vitro bidimensionali (2D) e tridimensionali (3D). Tuttavia, rimane una sfida significativa modulare il microambiente locale attorno a cellule specifiche in base alla progressione della coltura.
In questo studio sviluppiamo una piattaforma di coltura 3D per sferoidi multicellulari di carcinoma polmonare utilizzando un idrogel a base di gelatina con densità e rigidità regolabili. Successivamente, mediante una tecnica di biostampa mediata da due fotoni, realizziamo microstrutture di confinamento 3D con accuratezza micrometrica per racchiudere sferoidi selezionati all’interno della matrice di idrogel.
Si osservano diversi profili trascrizionali cellulari in risposta all’aumento della densità e della rigidità della ECM rispetto allo stress aggiuntivo da confinamento. Inoltre, le variazioni dello stress di confinamento possono regolare le cellule tumorali esercitando effetti opposti sui pathway correlati al ciclo cellulare.
Il nostro modello consente non solo di modificare il microambiente meccanico dell’intera matrice, ma anche di effettuare regolazioni localizzate durante l’evoluzione della coltura. Questo approccio rappresenta uno strumento prezioso per lo studio della progressione tumorale e per la comprensione delle interazioni tra cellule ed ECM.
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