Contexto y objetivo El cáncer de vesícula biliar es un tumor maligno del sistema digestivo altamente agresivo, con una tasa de supervivencia a 5 años inferior al 10%. Los modelos de cultivo celular bidimensionales (two-dimensional, 2D) disponibles tienen dificultades para reflejar de manera precisa las características histológicas tridimensionales (three-dimensional, 3D) del tumor y la respuesta a los fármacos, lo que limita la selección de medicamentos y el estudio de mecanismos. La tecnología de bioimpresión 3D permite construir modelos tumorales con estructuras complejas de manera controlada, simulando el microambiente in vivo. Este estudio tiene como objetivo utilizar gelatina metacrililo (gelatin methacryloyl, GelMA) para construir un modelo bioimpreso 3D de cáncer de vesícula biliar y comparar sus diferencias con el modelo 2D en características moleculares y sensibilidad a fármacos. Métodos Este estudio utilizó la línea celular humana NOZ de cáncer de vesícula biliar y tinta biológica de hidrogel GelMA para construir un modelo 3D de cáncer de vesícula biliar mediante tecnología de bioimpresión por extrusión, simulando el microambiente tumoral. La morfología celular y la actividad proliferativa del modelo 3D se evaluaron mediante microscopía, tinción de células vivas/muertas y el kit de conteo celular 8 (cell counting kit-8, CCK-8). Después de la extracción de ARN, se realizó secuenciación de ARN en la plataforma Illumina NovaSeq™ 6000, con análisis diferencial de expresión mediante DESeq2, y se validaron algunos genes diferencialmente expresados mediante reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa fluorescente en tiempo real (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, RTFQ-PCR). La sensibilidad a fármacos se evaluó mediante experimentos de respuesta a dosis con gemcitabina (gemcitabine, GEM), cisplatino (cisplatin, DDP), nab-paclitaxel (nab-paclitaxel) y 5-fluorouracilo (5-fluorouracil, 5-FU), calculando la concentración inhibitoria media (half-maximal inhibitory concentration, IC50) para evaluar la sensibilidad del modelo a los distintos fármacos. El análisis estadístico se realizó con los programas GraphPad Prism 9.0 y R 4.4.0, considerándose estadísticamente significativo un P<0.05. Resultados El modelo 3D mostró una estructura estable, las células mantenían una alta viabilidad dentro del hidrogel y formaban agregados esféricos, con una capacidad proliferativa significativamente mayor que el modelo 2D. La secuenciación del transcriptoma identificó 617 genes diferencialmente expresados, con 235 regulados al alza y 382 a la baja, principalmente enriquecidos en vías del ciclo celular, respuesta inflamatoria y señalización de citocinas. Los resultados de la RTFQ-PCR fueron coherentes con los del secuenciación de ARN. Las pruebas de sensibilidad a fármacos demostraron que el IC50 del modelo 3D para varios agentes quimioterapéuticos era superior al del modelo 2D, lo que sugiere una mayor proximidad a las características de resistencia tumoral clínica. Conclusión Este estudio construyó un modelo bioimpreso 3D de cáncer de vesícula biliar. En comparación con el cultivo 2D, el modelo 3D mostró una sensibilidad menor y un IC50 más alto para GEM, DDP, nab-paclitaxel y 5-FU, reflejando mejor las características de tolerancia de los tumores sólidos clínicos. Por lo tanto, el modelo 3D supera al 2D en la simulación de la tolerancia a los medicamentos y la baja sensibilidad, y puede usarse para investigar mecanismos de resistencia y para el cribado y validación de candidatos a medicamentos o regímenes combinados.

cáncer de vesícula biliar;bioimpresión 3D;hidrogel GelMA;transcriptómica;sensibilidad a fármacos;modelo in vitro