Цель исследования. Доказательство гипотезы, что репрограммированные in vitro на М3 фенотип макрофаги при введении в организм будут существенно ограничивать развитие солидной карциномы in vivo . Методика. Рост солидной опухоли инициировали у мышей in vivo путем подкожной инъекции клеток карциномы Эрлиха (КЭ). Инъекцию макрофагов с нативным М0 фенотипом и с репрограммированным M3 фенотипом проводили в область формирования солидной КЭ. Репрограммирование проводили с помощью низких доз сыворотки, блокаторов факторов транскрипции STAT3/6 и SMAD3 и липополисахарида. Использовали две схемы введения макрофагов: раннее и позднее. При раннем введении макрофаги вводили на 1-е, 5-е, 10-е и 15-е сут. после инъекции клеток КЭ путем обкалывания макрофагами с четырех сторон область развития опухоли. При позднем введении, макрофаги вводили на 10-е, 15-е, 20-е и 25-е сут. Через 15 и 30 сут. после введения клеток КЭ солидную опухоль иссекали и измеряли ее объем. Эффект введения макрофагов оценивали качественно по визуальной и пальпаторной характеристикам солидной опухоли и количественно по изменению ее объема по сравнению с группой без введения макрофагов (контроль). Результаты. Установлено, что M3 макрофаги при раннем введении от начала развития опухоли оказывают выраженный антиопухолевый эффект in vivo , который был существенно более выражен, чем при позднем введении макрофагов. Заключение. Установлено, что введение репрограммированных макрофагов M3 ограничивает развитие солидной карциномы в экспериментах in vivo . Противоопухолевый эффект более выражен при раннем введении М3 макрофагов. Обнаруженные в работе факты делают перспективным разработку клинической версии биотехнологии ограничения роста опухоли, путем предварительного программирования антиопухолевого врожденного иммунного ответа «в пробирке».
Aim. To verify a hypothesis that macrophages reprogrammed in vitro to the M3 phenotype and injected into the body substantially restrict the development of solid carcinoma in vivo . Methods. Growth of a solid tumor was initiated in mice in vivo with a subcutaneous injection of Ehrlich carcinoma (EC) cells. Macrophages with a native M0 phenotype or reprogrammed towards the M3 phenotype were injected into the region of developing solid EC. Reprogramming was performed using low doses of serum, STAT3/6 and SMAD3 transcription factor blockers, and lipopolysaccharide. Two schemes of macrophage administration were used: early and late. With the early administration, macrophages were injected on days 1, 5, 10, and 15 following the injection of EC cells at four sides of the tumor development area. With the late administration, macrophages were injected on days 10, 15, 20, and 25. At 15 and 30 days after the EC cell injection, the solid tumor was excised and its volume was measured. The effect of macrophage administration was assessed both qualitatively by visual and palpation characteristics of solid tumor and quantitatively by changes in the tumor volume compared with the group without the macrophage treatment. Results. M3 macrophages administered early after the onset of tumor development exerted a pronounced antitumor effect in vivo , which was significantly greater than the antitumor effect of the late administration of M3 macrophages. Conclusion. The observed significant inhibition of in vivo growth of solid carcinoma by M3 macrophages makes promising the development of a clinical version of the biotechnology for restriction of tumor growth by in vitro pre-programming of the antitumor, innate immune response.
OOCHIP: Compartmentalized Microfluidic Perfusion System with Porous Barriers for Enhanced Cell–Cell Crosstalk in Organ-on-a-Chip