Tumor response to therapeutic treatment is largely determined by its heterogeneity and the presence of intercellular junctions, hindering the penetration of large molecules deep into the three-dimensional structure of the tumor. In that context, 3D in vitro tumor models such as cancer cell spheroids are becoming increasingly popular. We obtained spheroids of human breast adenocarcinoma SKBR-3 overexpressing the HER2 cancer marker. The toxicity of HER2-targeted immunotoxin 4D5scFv-PE40 against spheroids was shown to be several orders of magnitude lower compared to a monolayer cell culture. The significant difference in the severity of the immunotoxin effect can be explained by the fact that it ineffectively penetrates the spheroid and predominantly influences the cells of the outer layers. The resulting tumor spheroid model can be used in development of drugs for targeted therapy as well as to study ways to improve the efficiency of anticancer agents by targeting cell-cell contacts.
Ответ опухоли на терапевтическое воздействие во многом определяется ее гетерогенностью и межклеточными контактами, которые затрудняют проникновение крупных молекул в глубь трехмерной структуры. В связи с этим все большее распространение получают трехмерные модели опухолей in vitro, такие, как сфероиды опухолевых клеток. Нами получены сфероиды аденокарциномы молочной железы человека SKBR-3, сверхэкспрессирующей онкомаркер HER2. Показано, что токсичность HER2-специфичного противоопухолевого иммунотоксина 4D5scFv-PE40 в отношении сфероидов на несколько порядков ниже, чем для монослойной культуры той же линии клеток. Существенную разницу в выраженности действия иммунотоксина можно объяснить его неэффективным проникновением в глубь сфероида и воздействием только на клетки внешних слоев. Полученная модель опухолевого сфероида может быть использована как при разработке препаратов для таргетной терапии, так и при исследовании путей повышения эффективности противоопухолевых агентов за счет направленного воздействия на межклеточные контакты.