3D lung cancer cell migration and extracellular matrix remodeling within microfluidic devices

Resumen

El uso de dispositivos microfluídicos cargados con hidrogeles biomiméticos que imitan la matriz extracelular sirve como herramienta para recrear el microambiente tumoral y estudiar in vitro diferentes fenómenos como la migración celular, la remodelación del microentorno, y las interacciones célula-microambiente en el contexto del cáncer. Así mismo, estos modelos sirven para investigar en un entorno controlado y con bajo uso de reactivos la eficacia de fármacos anticancerígenos. En este trabajo se caracteriza el fenotipo y la dinámica de migración de la línea de cáncer de pulmón H1299 NSCLC en 3D dentro de hidrogeles que imitan diferentes microambientes tumorales, desde matrices de colágeno puro similares al tejido conectivo, hasta matrices mixtas de colágeno-Matrigel que se aproximan a una membrana basal desorganizada en el frente de invasión tumoral. El papel que juega la composición del microambiente y sus propiedades mecánicas, la adhesión celular, la degradación proteolítica de las matrices, y la expresión de integrinas en la superficie celular en la migración celular, se caracteriza y explica a la luz de lo que se conoce acerca de la migración celular en entornos tridimensionales. Finalmente, la remodelación de la matriz extracelular causada por células H1299 en los diferentes microambientes se cuantifica midiendo la capacidad de las células para degradar, alinear, y compactar la matriz circundante.