Contexte et objectif : Le cancer de la vésicule biliaire est une tumeur maligne hautement agressive du système digestif, avec un taux de survie à 5 ans inférieur à 10%. Les modèles de culture cellulaire bidimensionnels (2D) actuels ne reflètent pas fidèlement les caractéristiques histologiques tridimensionnelles (3D) de la tumeur ni la réponse aux médicaments, limitant ainsi le criblage des médicaments et l'étude des mécanismes. La technologie d'impression biologique 3D permet de construire de manière contrôlée des modèles tumoraux complexes reproduisant le microenvironnement in vivo. Cette étude vise à utiliser le gélatine méthacryloyl (GelMA) pour construire un modèle 3D de cancer de la vésicule biliaire par bio-impression, et à comparer ses caractéristiques moléculaires et sa sensibilité aux médicaments avec celles du modèle 2D. Méthodes : Nous avons utilisé la lignée cellulaire humaine NOZ de cancer de la vésicule biliaire et de l'encre biologique hydrogel GelMA pour construire un modèle 3D par bio-impression par extrusion, simulant le microenvironnement tumoral. La morphologie cellulaire et l'activité proliférative du modèle 3D ont été évaluées par microscopie, coloration des cellules vivantes/mortes et le kit de comptage cellulaire-8 (CCK-8). Après extraction d'ARN, un séquençage ARN a été réalisé sur la plateforme Illumina NovaSeq TM 6000, avec analyse différentielle par DESeq2 et validation de certains gènes différentiellement exprimés par PCR quantitative en temps réel à fluorescence (RTFQ-PCR). La sensibilité aux médicaments a été testée par des expériences de réponse dose-dépendante avec la gemcitabine (GEM), le cisplatine (DDP), le nab-paclitaxel et le 5-fluorouracile (5-FU), en calculant la concentration inhibitrice médiane (IC50) pour évaluer la sensibilité du modèle aux différents médicaments. Les analyses statistiques ont été réalisées avec GraphPad Prism 9.0 et R 4.4.0, avec une signification statistique pour P<0,05. Résultats : Le modèle 3D est structurellement stable, les cellules maintiennent une haute vitalité et forment des agrégats sphériques dans l'hydrogel, avec une prolifération significativement plus élevée que le modèle 2D. Le séquençage transcriptomique a identifié 617 gènes différentiellement exprimés, dont 235 régulés à la hausse et 382 à la baisse, enrichis principalement dans les voies du cycle cellulaire, de la réponse inflammatoire et de la signalisation des cytokines. La validation RTFQ-PCR concorde avec les résultats du séquençage ARN. Les tests de sensibilité aux médicaments ont montré que l'IC50 du modèle 3D était supérieure à celle du modèle 2D pour plusieurs agents chimiothérapeutiques, suggérant une plus grande similarité avec la résistance tumorale clinique. Conclusion : Cette étude a construit un modèle de cancer de la vésicule biliaire par bio-impression 3D. Comparé à la culture 2D, le modèle 3D présente une sensibilité plus faible et une IC50 plus élevée pour GEM, DDP, nab-paclitaxel et 5-FU, reflétant mieux la résistance des tumeurs solides cliniques. Par conséquent, le modèle 3D est supérieur au modèle 2D pour simuler la résistance médicamenteuse et la faible sensibilité, pouvant être utilisé pour étudier les mécanismes de résistance et le criblage de candidats médicamenteux/combinaisons.

cancer de la vésicule biliaire;bio-impression 3D;hydrogel GelMA;transcriptomique;sensibilité aux médicaments;modèle in vitro