Trots att de ofta används som in vitro modeller inom preklinisk forskning, misslyckas traditionella tvådimensionella (2D) cellkulturer att återskapa den komplexitet och heterogenitet som kännetecknar tumörmikromiljön (TMM) i bröstcancertumörer. TMM karakteriseras av ett samspel mellan tumörceller, extracellulära matrisen (ECM), och olika icke-maligna celler, såsom cancerassocierade fibroblaster (CAF), vilka interagerar för att främja cancerprogression. För att hantera begränsningarna med 2D-kulturer har tredimensionella (3D) kulturer utvecklats. Dock har även etablerade 3D-modeller såsom sfäroider utan stödjande matris och hydrogeler sina utmaningar.

Ett alternativ är möjliggjort med fibronektin (FN)-silke, ett rekombinant spindelsilkesprotein (4RepCT) som funktionaliserats med ett cellbindande motiv från FN, och som tidigare använts för att bilda en 3D matris för bröstcancer-cellinjer, inklusive MCF-7. För att ytterligare förbättra den fysiologiska relevansen hos bröstcancer-modellen syftade denna studie till att utveckla och utvärdera metoder för co-kulturer av MCF-7 och CAF i FN-silkesnätverk, samt jämföra dessa med co-kulturer i sfäroider utan stödjande matris och Matrigel. Co-kulturerna av MCF-7 och CAF etablerades genom både samtidig och sekventiell tillsättning av celler i FN- silkesnätverk, Matrigel, och sfäroider. Odlingarna analyserades med mikroskopi, infärgning och immunocytokemi för att bedöma cellmorfologi och organisation.

Studien visade att strategin för tillsättning påverkade morfologin av co-kulturerna, särskilt för FN-silkesnätverk och sfäroider. Det fanns även tydliga skillnader i cellmorfologi och organisation mellan de tre odlingssystemen. Baserat på dessa observationer föreslås att FN- silkesnätverk kan erbjuda en kombination av egenskaper för 3D-kulturer och bröstcancermodeller som i högre grad efterliknar in vivo-förhållanden.

Despite being widely used as in vitro models in preclinical research, traditional two-dimensional (2D) cultures fail to recapitulate the complexity and heterogeneity of the breast cancer tumor microenvironment (TME), which involves crosstalk between tumor cells, the extracellular matrix (ECM), and various non-malignant cells such as cancer-associated fibroblasts (CAFs), all of which interact to promote cancer progression. To address the shortcomings of 2D cultures, three-dimensional (3D) cultures have been developed. However, existing 3D models such as scaffold-free spheroids and hydrogels also present challenges.

One alternative is provided by fibronectin (FN)-silk, a recombinant spider silk protein (4RepCT) functionalized with a cell-binding motif from FN, which has previously been used to make a 3D network scaffold for breast cancer cell lines, including MCF-7. To further improve the physiological relevance of the breast cancer model, this study aimed to develop and evaluate methods for co-culturing MCF-7 and CAFs in FN-silk networks and compare them to co- cultures in scaffold-free spheroids and Matrigel. Co-cultures of MCF-7 and CAFs were established using both simultaneous and sequential seeding in FN-silk networks, Matrigel, and spheroids. Cultures were analyzed by microscopy, staining, and immunocytochemistry to assess cell morphology and organization.

The study demonstrated that seeding strategy influenced the overall morphology of the co- cultures. Furthermore, there were notable differences in cellular morphology and organization between the three culture formats. Based on these observations, FN-silk networks may offer a combination of features for 3D cultures and breast cancer models that more closely resembles in vivo conditions.