Нейробластома — наиболее частая экстракраниальная солидная опухоль детского возраста, на её долю приходится ~15% смертности от онкологических заболеваний у детей. Выраженная клеточная гетерогенность обуславливает вариабельный ответ на терапию, что создаёт потребность в доступных in vivo моделях для индивидуализированного тестирования препаратов.

Авторы оценили платформу на основе личинок данио-рерио как быструю и экономичную ксенотрансплантационную модель для количественной оценки ответа нейробластомы на doxorubicin, сравнив чувствительность визуализационных и одноклеточных методов анализа.

Клетки нейробластомы SH-SY5Y с Far-Red меткой были охарактеризованы (CD44+, CD133 слабо+, CD15–, CD70–; время удвоения ~24 ч, эквивалентное при 33°C и 37°C) и микроинъецированы (~100 клеток) в желточный мешок личинок в возрасте 72 часа после оплодотворения (hpf). Концентрации доксорубицина (0,1 и 1 мг/л) были выбраны на основе анализов цитотоксичности in vitro и токсичности для личинок; концентрации ≥10 мг/л исключили из-за снижения выживаемости ниже 30% через 24 ч.

После базовой визуализации методом светопластинчатой флуоресцентной микроскопии (LSFM) через 48 ч после инъекции (hpi), личинок экспонировали препаратом в течение 48 ч. Ответ опухоли количественно оценивали по относительному изменению площади опухоли с помощью LSFM и специального алгоритма сегментации на Python, а также по остаточной опухолевой нагрузке методом ферментативной диссоциации и проточной цитометрии через 96 hpi (n=7 в каждой группе).

In vitro доксорубицин снижал жизнеспособность при концентрациях 1 и 10 мг/л (P=0,005). Личинки дикого типа выживали при обработке 0,1 и 1 мг/л (выживаемость ≥94% через 36 ч). Трансплантированные клетки пролиферировали in vivo, завершая три и пять циклов деления через 72 и 96 hpi соответственно, что подтверждалось разведением Far-Red метки; ксенотрансплантаты персистировали до 144 hpi.

Снижение площади опухоли не различалось между группами: медиана составила 63,3%, 39,1% и 63,6% для 1 мг/л, 0,1 мг/л и контроля соответственно (критерий Краскела-Уоллиса H=3,33, P=0,19).

В отличие от этого, цитометрический анализ числа клеток выявил более низкую остаточную опухолевую нагрузку у обработанных личинок: в среднем 12,4, 5,4 и 5,9 клеток на личинку в контроле, при 1 мг/л и 0,1 мг/л соответственно. Различие было значимым как по абсолютному числу клеток (H=6,35, P=0,04), так и по пропорции (H=6,86, P=0,03).

Полученные данные демонстрируют, что личинки данио-рерио представляют собой перспективную платформу для индивидуализированного ксенотрансплантационного тестирования препаратов при нейробластоме. Одноклеточный анализ методом проточной цитометрии оказался более чувствительным, чем визуализация опухолевой площади, в выявлении ответа на доксорубицин. Это, вероятно, связано с тем, что оценка площади не улавливает цитостатические эффекты и подвержена артефактам вследствие компактизации ксенотрансплантата и разведения красителя.