Nous avons montré que plusieurs souches cancéreuses humaines, HeLa, KB, Osgood, Fogh, peuvent être cultivées sur des organes embryonnaires de poulet explantés in vitro. Le mesonephros de 8 à 9 jours est un des plus favorables à la prolifération des cellules cancéreuses (Et. Wolff & Em. Wolff, 1958, 1959). Rappelons que celles-ci ne se multiplient pas et ne survivent pas, si elles sont placées directement sur les milieux nutritifs propres aux cultures organotypiques. Par contre, elles se nourrissent des tissus du mesonephros cultivés sur ces milieux. C’est donc l’organe embryonnaire, non le milieu de culture, qui est responsable du succès de la culture. Les cellules cancéreuses se comportent comme des parasites vis-à-vis des cellules de l’organe embryonnaire. Elles se substituent à elles, par un processus encore mal élucidé, car les cellules normales au milieu desquelles pénètrent les cellules cancéreuses ne montrent pas de phénomènes de dégénérescence. Pourtant elles disparaissent en grand nombre, car des territoires considérables du mesonephros sont envahis par les cellules tumorales, qui se substituent à elles et n’en laissent subsister aucune.

On peut se demander pour quelles raisons le mesonephros offre des conditions particulièrement favorables au développement des souches cancéreuses. Estce en raison de sa structure ou des substances nutritives qu’il élabore, qu’il est envahi par les cellules cancéreuses? En d’autres termes, des facteurs physiques, tels que la texture de l’organe, ou des facteurs chimiques, tels que des substances alimentaires, peuvent intervenir dans ce phénomène.

Le but du présent travail a été d’éprouver si un contact direct est nécessaire entre le mesonephros et les cellules cancéreuses pour que celles-ci prolifèrent activement. Qu’arrive-t-il, si l’on interpose une membrane anhiste entre les deux explants? Nous avons utilisé la membrane vitelline de l’œuf de poule, suivant la technique que nous avons décrite ailleurs et que nous rappellerons brièvement (Et. Wolff, 1960, 1961; Et. Wolff & Em. Wolff, 1960,1961).

Dans une première série d’expériences, nous avons associé des cellules cancéreuses à des explants de mesonephros à l’intérieur d’une pochette formée par un pli de la membrane vitelline. Ces recherches nous ont montré que cette membrane favorise beaucoup la dispersion et la pénétration des cellules cancéreuses à l’intérieur de l’explant.

Dans une deuxième série d’expériences, le mesonephros est cultivé seul dans un premier pli de la membrane vitelline, les cellules cancéreuses sont ensemencées dans un deuxième pli superposé au premier, de telle sorte qu’elles sont séparées du mesonephros par une épaisseur de membrane vitelline. Nous verrons que, dans cette situation, elles se multiplient encore très activement.

Dans une troisième série d’expériences, nous avons tenté de cultiver les cellules cancéreuses sur des extraits de mesonephros ou sur des milieux sur lesquels on avait explanté au préalable du mesonephros.

Nous employons comme milieu de culture un milieu dérivé du milieu standard de notre laboratoire (Et. Wolff & K. Haffen, 1952) dont la composition est la suivante :

Un morceau de membrane vitelline d’œuf de poule non incubé est étalé sur le milieu de culture. De minces fragments de mesonephros sont placés les uns à côté des autres sur la membrane.

  1. Si on cultive les cellules cancéreuses au contact direct de l’organe embryonnaire, on dépose entre les explants ou sur les explants de mesonephros de petits amas de cellules cancéreuses. On replie ensuite un pan de la membrane sur les explants associés (fig. 1).

  2. Si l’on désire interposer une membrane entre les deux types d’explants, on procède comme précédemment pour le mesonephros seul. On replie une première fois la membrane vitelline sur les explants de mesonephros.

Fig. 1.

Schéma de la culture d’explants dans une pochette de membrane vitelline, placée sur le milieu de culture. Les fragments de mesonephros et de cancer sont disposés en mosaïque dans la pochette.

Fig. 1.

Schéma de la culture d’explants dans une pochette de membrane vitelline, placée sur le milieu de culture. Les fragments de mesonephros et de cancer sont disposés en mosaïque dans la pochette.

On ensemence des groupes de cellules cancéreuses sur cette membrane, puis on la replie une deuxième fois. Ainsi les deux séries d’explants se trouvent chacune dans une poche de la membrane, séparée l’une de l’autre par une épaisseur de membrane (fig. 2).

Fig. 2.

Schéma du dispositif de la membrane repliée deux fois sur elle-même. A l’étage inférieur sont placés les explants du mesonephros (Meso.). A l’étage supérieur, les cellules cancéreuses (Ca.) forment des amas, séparés du mesonephros par une épaisseur de membrane.

Fig. 2.

Schéma du dispositif de la membrane repliée deux fois sur elle-même. A l’étage inférieur sont placés les explants du mesonephros (Meso.). A l’étage supérieur, les cellules cancéreuses (Ca.) forment des amas, séparés du mesonephros par une épaisseur de membrane.

Les cultures sont remises à la couveuse pour une durée de 5 à 7 jours. Elles peuvent être transférées, dans les mêmes conditions, sur un nouveau milieu.

Associations directes de cellules cancéreuses et de mesonephros dans une même pochette

Nous avons fait des expériences sur le sarcome S 180 de souris, sur un chondrosarcome de souris, sur les souches humaines HeLa et KB.

La membrane vitelline favorise beaucoup la dissémination des cellules cancéreuses, qui rampent à sa surface, au contact des tissus du mesonephros (Planche 1, fig. 1). Les points de pénétration dans l’organe, à la faveur des lacunes, des fissures ou des tissus conjonctifs lâches, sont nombreux. Des plaques et des nodules se développent ainsi, qui envahissent progressivement le mesonephros en surface et en profondeur (Planche 1, fig. 2). Les différentes tumeurs conservent leurs caractères distinctifs. Les cellules du sarcome S 180 ont tendance à essaimer en s’insinuant individuellement entre les cellules conjonctives. Elles ont un aspect fuselé ou étoilé. Les cellules HeLa et KB forment des amas aux contours mieux délimités; serrées les unes entre les autres, elles ont un aspect dense, plus ou moins régulièrement géométrique, qui rappelle leur origine épithéliale (Planche 1, figs. 2 & 4). Un chondrosarcome originaire du laboratoire Fischer, de Copenhague, que nous entretenons sur des souris depuis plusieurs années, a été cultivé dans les mêmes conditions. Il est relativement peu envahissant et ne se propage pas loin de la place où il a été explanté. Mais ses cellules se multiplient très activement à l’intérieur ou au pourtour des foyers initiaux (Planche 1, fig. 3). De petites cellules indifférenciées, très proliférantes, se disposent au voisinage des tissus du mesonephros. Elles se divisent plusieurs fois de suite donnant naissance à de petits amas compacts de 4 à 24 cellules, rayonnant autour d’un centre. Ces amas, dont les cellules s’hypertrophient et finissent par dégénérer, s’encapsulent dans la substance fondamentale du cartilage. Des cellules jeunes, détachées précocement de ces amas, continuent à proliférer, constituent de nouveaux massifs et propagent la tumeur à la ronde.

Il est très remarquable de suivre l’évolution d’une région du mesonephros en voie d’invasion. Les cellules tumorales s’insinuent dans le conjonctif et les lacunes situées entre les tubes urinifères, qu’elles enserrent. La paroi épithéliale de ces tubes s’amincit de plus en plus, ses cellules finissent par disparaître. Mais la lumière des tubes se maintient, elle est tapissée directement par les cellules cancéreuses. Dans le cas des souches épithéliales, les cellules se disposent régulièrement autour de ces canaux; bien qu’il ne reste plus rien des structures initiales, la masse tumorale est traversée des mêmes canalicules que le rein embryonnaire (Planche 1, fig. 4).

Interposition d’une membrane vitelline entre le mesonephros et les cellules cancéreuses

Dans le cas des souches cancéreuses humaines, on prélève avec une spatule de petits fragments du voile qui tapisse les flacons de culture. On les dispose sur la membrane vitelline qui recouvre les explants du mesonephros, en regard de ces explants. A titre de témoins, quelques groupes de cellules cancéreuses sont placés sur la membrane, dans une région où elle ne recouvre pas le mesonephros.

On opère d’une manière analogue avec le sarcome S 180. On découpe de petits morceaux d’un nodule tumoral sain, fraîchement prélevé sur une souris. On les dépose sur la membrane vitelline au-dessus des explants de mesonephros; d’autres sont placés, comme témoins, sur la membrane, au-dessus d’une région vide de mesonephros.

La membrane vitelline est composée de deux parties: l’une, d’aspect dense et homogène, de nature kératinoïde, enveloppe le jaune; l’autre, d’aspect fibreux, aux feuillets plus ou moins écartés, capable de se gonfler, constituée de mucine, est tournée vers l’albumine. Nous nous efforcions, dans les premières expériences, de placer les tissus à cultiver sur la face kératinisée (vitelline) de la membrane. Nous nous sommes aperçus par la suite que les deux faces peuvent être favorables à la culture des cellules cancéreuses, de telle sorte qu’il n’est pas toujours utile de donner à la membrane vitelline une orientation définie. Certaines variétés de cellules cancéreuses survivent et se propagent très bien dans les couches de mucine de la paroi externe.

Souches humaines d’origine épithéliale

Nous avons expérimenté sur les souches HeLa, KB et Fogh. Toutes trois montrent, à quelques différences près, le même comportement. Leurs cellules se multiplient activement, formant des amas importants, d’aspect lenticulaire. Renflés en leur centre, ils sont généralement amincis aux extrémités (Planche 2, figs. 5-7). Ils sont constitués de nombreuses couches de cellules. Le caractère le plus remarquable de telles cultures est qu’elles forment des nodules massifs, qui se développent dans les trois directions de l’espace, par opposition aux souches cellulaires dont elles proviennent. Déplus les cellules de ces cultures reconstituent des amas plus ou moins organisés, elles reprennent une structure épithéliale.

Dans la région centrale épaissie de l’amas, les cellules sont parfois groupées sans ordre. C’est aussi la région où, par suite d’une respiration défectueuse, certaines cellules se nécrosent. Les nodules les moins renflés, qui ne comportent pas plus de 6 à 10 assises de cellules, sont sains et prospères dans toute leur épaisseur. Les cellules qui se trouvent au voisinage des membranes vitellines ont une disposition très régulière. Celles qui sont situées contre la membrane inférieure, au voisinage du mesonephros, forment une ou plusieurs assises épithéliales à cellules hautes. Les cellules qui s’adossent à la membrane supérieure, qui les sépare de l’air, se disposent aussi en un épithélium, généralement moins haut que les assises épithéliales inférieures.

Les cellules de la souche KB, et surtout les cellules de la souche Fogh, se disposent souvent en épithéliums pluristratifiés, dont les assises forment un tissu palissadique très caractéristique (Planche 3, figs. 8, 9; Planche 4, fig. 10). 11 convient de souligner que, dans ces conditions, les cellules tumorales retrouvent leur morphologie et leur organisation, qui n’apparaissent jamais dans les cultures histiotypiques en milieu liquide.

Après 5 à 7 jours de culture, les amas tumoraux se sont accrus considérablement. On peut suivre leur développement jour après jour en les observant au stéréomicroscope. L’étage des cellules cancéreuses se reconnaît nettement de l’étage du mesonephros, malgré la superposition et la transparence des deux sortes de tissus. Des variations d’éclairage permettent de distinguer les amas cancéreux qui apparaissent sous l’aspect de plaques réfringentes, charnues, piquetées de petits granules. Leurs bords sont généralement nets et incurvés (Planche 4, figs. 11, 12).

Ces massifs s’accroissent suivant les trois dimensions de l’espace: en épaisseur et en surface. La prolifération est particulièrement intense sur les bords des explants, et dans les couches qui adhèrent aux membranes. On voit souvent les cellules épithéliales se modeler intimement aux replis de la membrane, ou, par leur pression, la repousser vers le mesonephros, où elle forme des saillies et des denticules, qui s’enfoncent en coin dans les tissus nourriciers (Planche 2, fig. 7; Planche 3, figs. 8, 9).

Sur les bords latéraux des explants, les mitoses sont extrêmement nombreuses. Les nodules s’accroissent par la prolifération de leurs bords (Planche 5, fig. 14). Souvent des groupes de cellules se détachent de l’amas principal, ils forment de petits nodules secondaires, véritables métastases qui propagent la tumeur autour du foyer principal (Planche 4, fig. 13; Planche 5, fig. 15). Ces îlots sont constitués de cellules extrêmement proliférantes; parfois toutes sont simultanément en mitose.

De telles cultures peuvent être aisément transférées sur de nouveaux milieux. Il suffit de rabattre le pan de la membrane vitelline qui recouvre les explants cancéreux, de détacher ceux-ci de la membrane à laquelle ils sont adhérents, de les découper en petits fragments. On ensemence alors ces morceaux sur une membrane vitelline recouvrant une culture de mesonephros, dans les mêmes conditions que dans la première expérience.

Les fragments de cancer, explantés comme témoins sur une partie de la membrane qui ne couvre pas le mesonephros, périclitent très rapidement. Ils sont en général complètement nécrosés après 5 jours de culture. Quand des cellules subsistent, elles sont très altérées, leurs noyaux sont anguleux, irréguliers, dilatés ou au contraire comprimés. Dans un cas unique, un expiant de la souche KB, qui se montre dans toutes les expériences comme la plus résistante et la plus adaptable, présentait, à côté de cellules en mauvais état, des cellules saines et même quelques mitoses.

Ces expériences démontrent que les cellules des souches cancéreuses humaines peuvent vivre directement en parasites sur des explants de mesonephros de poulet, mais qu’elles peuvent aussi bien se nourrir des substances, élaborées par le mesonephros, qui passent par dialyse à travers une membrane. On remarquera que, dans le premier cas, les cellules du mesonephros sont détruites par les éléments cancéreux; dans le second cas, elles continuent à vivre et ne paraissent pas souffrir de la proximité des cellules cancéreuses.

Sarcome de souris S 180

Les fragments de sarcome, déposés sur la membrane vitelline au-dessus du mesonephros, donnent lieu à des migrations et à des proliférations intenses. Les cellules sarcomateuses ont tendance à déserter le centre des fragments, pour se presser contre les deux membranes, mais principalement contre la membrane inférieure qui les sépare du mesonephros. Elles forment, le long de cette membrane, une barrière de cellules très serrées, disposées très irrégulièrement, souvent en mitose. La forme de ces cellules est fuselée ou étoilée; leur aspect de grands fibroblastes ne diffère pas du type de la tumeur dont elles proviennent (Planche 6, figs. 16, 17).

Au pourtour des explants, les cellules du sarcome s’insinuent entre les deux feuillets de la membrane, elles forment une lame irrégulière, en général assez plate, avec des condensations plus ou moins volumineuses (Planche 6, fig. 16). Elles migrent parfois très loin de leur lieu d’origine, en se multipliant activement. Leur apparence est celle de fibroblastes en déplacement. Toutefois elles ne dépassent pas sensiblement les contours des explants de mesonephros, faute d’aliment.

Un cas particulier illustre l’attraction qu’ont les cellules sarcomateuses pour le mesonephros. Nous avons traité, dans certaines expériences, la membrane vitelline par la trypsine pendant 2 à 10 minutes. Puis nous avons procédé comme d’habitude, la membrane vitelline trypsinée servant de barrière entre les explants de mesonephros et ceux du sarcome. Ainsi traitée, la couche interne disparaît, la couche externe se gonfle et devient visqueuse. Tout en faisant encore barrage entre les deux explants, la membrane offre cependant moins de résistance au passage des cellules; elle peut être transgressée en certains points. On voit alors les cellules sarcomateuses se presser à travers les brèches et s’approcher des cellules du mesonephros. Nous n’avons pas observé d’invasion proprement dite, bien que les cellules tumorales aient progressé en de rares points jusqu’au contact des tubes urinaires (Planche 6, fig. 18). Mais on voit, à la faveur de ces brèches, une masse de cellules faire irruption à travers la membrane en direction du mesonephros. Toutes ces cellules ont l’aspect de fibroblastes en mouvement, beaucoup d’entre elles sont en division. Ces sortes d’éruption mettent en évidence l’attraction exercée par le mesonephros, à la faveur des substances nutritives qu’il sécrète.

Action d’extraits de mesonephros ou de milieux ‘conditionnés’ par le meso-nephros

Il résulte de la série précédente d’expériences que le mesonephros élabore des substances diffusibles ou dialysables, qui assurent la nutrition de certaines tumeurs. Nous avons cherché à mettre en évidence ces substances dans des extraits de mesonephros, après broyage et centrifugation.

Extraits de mesonephros

60 à 100 mesonephros d’embryons de 8 jours | sont finement broyés au micro-boyeur. L’homogénat, additionné de quelques gouttes de liquide de Tyrode, est centrifugé à 16000 tours/minute pendant 10 minutes à la température de 0° C. On utilise le surnageant comme extrait brut. Les fragments de sarcome ou les colonies de cellules cancéreuses humaines sont ensemencés dans une pochette de membrane vitelline. Une goutte d’extrait est déposée sur la face supérieure de la pochette le premier jour de la culture. Une 2e, éventuellement une 3e goutte est ajoutée à intervalles de 1, 2 ou 3 jours. Les explants sont fixés et étudiés après 5 à 7 jours de culture.

Les cultures de KB se développent très bien dans ces conditions. Elles forment des amas prospères qui se multiplient activement dans 14 cas sur 15 cas. On voit de très nombreuses cellules se déplacer le long de la membrane vitelline, à laquelle elles adhèrent en formant une couche épithéliale saine et très prolifique. Avec les souches HeLa, les résultats sont moins bons. Dans deux cultures, les cellules HeLa offrent un aspect sain, forment des amas lenticulaires bien constitués, se multiplient modérément. Leurs migrations sont très faibles. Dans deux autres cas, les groupes cellulaires ensemencés ne se développent pas; à côté d’éléments sains, il y a beaucoup de cellules en nécrose; on ne trouve aucune figure mitotique. Dans le cas du sarcome S 180, les résultats ont été entièrement négatifs: les fragments de tumeur se sont complètement nécrosés, sans avoir donné naissance à aucune migration, ni à aucune prolifération.

Il est possible que l’extrait employé contienne quelque substance toxique, à laquelle certaines tumeurs seraient plus sensibles que d’autres. Un précipité se sédimente sur les membranes, à l’emplacement où les gouttes de surnageant ont été versées: ce dépôt peut aussi être préjudiciable à la respiration des tissus. Les cellules KB s’adaptent à ces conditions, le sarcome S 180 ne peut les supporter, les cellules HeLa montrent une tolérance relative.

Encore que la souche KB s’avère mieux adaptable que d’autres, elle donne cependant la preuve qu’il y a réellement dans l’extrait de mesonephros des substances capables de nourrir ou de stimuler des cellules malignes.

Milieux ‘conditionnés’ au mesonephros

Pour éviter la toxicité probable des extraits bruts de mesonephros vis-à-vis de la tumeur S 180, nous nous sommes adressés à la technique des milieux ‘conditionnés’.

Nous explantons pendant 3 ou 4 jours des morceaux de mesonephros sur le milieu habituel de culture. Après avoir repéré exactement l’emplacement de ces explants sur le milieu, on les enlève avec précaution. Les fragments de mesonephros se sont soudés entre eux en une sorte de gâteau plat; ils se détachent en général tous ensemble. On dispose alors, à cette place, des fragments frais d’une tumeur prélevée sur une souris. On les recouvre d’une membrane vitelline, afin que les cellules puissent y adhérer et migrer. Dans tous les cas, les explants prolifèrent et donnent naissance à d’importantes migrations. Les cellules du sarcome se répandent très loin le long de la membrane, en couches généralement assez minces, mais denses. Elles ont un aspect sain et montrent de nombreuses figures de division. En définitive, ce procédé remédie à l’inconvénient des extraits obtenus par broyage. Il montre que les substances indispensables à la prolifération des cellules cancéreuses sont libérées dans le milieu, et conservent leur activité en l’absence du mesonephros qui les a produites. Il n’est pas douteux qu’en purifiant l’extrait brut de mesonephros on obtiendrait le même résultat.

Des cellules cancéreuses de différents types — originaires de tumeurs de souris ou d’hommes — peuvent se nourrir de deux manières aux dépens d’explants de mesonephros de poulet, cultivés in vitro. Elles peuvent se comporter en parasites des cellules embryonnaires, qu’elles détruisent et qu’elles remplacent. Elles peuvent aussi se nourrir des substances qui filtrent à travers une membrane dialysante, sans dommage apparent pour les tissus du mesonephros. La membrane vitelline du jaune d’œuf de poule permet d’éprouver ces deux modalités, soit en fournissant une enveloppe commune où se mêlent les deux tissus, soit en interposant un filtre entre eux. A la question posée dans notre introduction — le mesonephros agit-il par sa structure physique ou par des sécrétions chimiques ? — nous pouvons maintenant répondre. Mais le problème admet deux solutions. C’est en vertu de son organisation interne que le mesonephros ouvre, plus qu’aucun autre organe embryonnaire, des voies à l’invasion cancéreuse. Il faut en rendre responsable sa structure lacunaire, aérée, sa richesse en tissu conjonctif, les chemins tracés par les membranes basales des canalicules. Mais c’est aussi en raison de son chimisme propre, des substances qu’il élabore, qu’il offre un milieu favorable à la nutrition du cancer.

Ces deux solutions ne sont-elles pas contradictoires? Comment admettre que, dans un cas, le mesonephros soit détruit par les cellules qui l’envahissent, et que, dans l’autre, il puisse les nourrir à distance, sans subir de dommage? Nous devons admettre ces résultats, sans pouvoir encore les concilier. Il est possible que, dans l’invasion de tissus sains par les cellules cancéreuses, celles-ci se nourrissent d’abord des produits élaborés par ceux-là. Les destructions seraient secondaires, elles proviendraient d’une asphyxie, ou simplement d’une compression mécanique due à l’extraordinaire pulullation des cellules tumorales. Il est encore possible que les cellules cancéreuses élaborent des substances, par exemple des enzymes, qui activent les sécrétions des cellules saines, et qui en même temps intoxiquent celles-ci. D’autres hypothèses peuvent encore être envisagées qui touchent à l’important problème du mode d’attaque des cellules cancéreuses. Nous apportons à ce problème deux solutions qui sont valables dans les conditions de deux modalités différentes d’expériences. Mais nous ne prétendons pas expliquer les causes générales de l’invasion d’un organe par une tumeur.

Ayant démontré que des substances favorables à la prolifération cancéreuse sont élaborées par le mesonephros et qu’elles sont capables de passer à travers une membrane dialysante, nous pouvons nous demander quelle est la nature de ces substances. Il est certain qu’elles sont indispensables à la nutrition des cellules cancéreuses, dans les conditions de nos expériences. Apportent-elles toutes les substances alimentaires nécessaires, ou seulement des facteurs indispensables à l’utilisation des constituants du milieu. On peut supposer en effet que ceux-ci sont utilisés par les cellules cancéreuses, en la présence nécessaire d’une substance élaborée par le mesonephros. On peut aussi supposer que la membrane vitelline non seulement laisse filtrer des composés nutritifs, mais qu’elle puisse fournir par elle-même un appoint au régime alimentaire des explants: encore ne peut-elle le faire qu’en la présence de ce même facteur originaire du mesonephros.

Il n’est pas possible actuellement de résoudre cette question. La culture directe de cellules cancéreuses sur des explants de mesonephros fait penser qu’elles vivent exclusivement en parasites sur ces tissus qu’elles envahissent et détruisent. D’autre part, des explants de mesonephros ont été cultivés sur des milieux synthétiques relativement pauvres (par exemple le milieu 199 de Parker). Ils sont enlevés après 3 jours; à leur emplacement on place une membrane vitelline sous laquelle sont déposées des cellules KB. Dans cette expérience, le milieu est imprégné des substances élaborées par le mesonephros, comme dans les expériences en milieux naturels. Cependant la prolifération des cellules malignes est beaucoup moins bonne que dans les cultures sur milieux naturels. Cela pourrait indiquer que les explants tumoraux utilisent des substances nutritives de tels milieux, avec l’appoint obligatoire des facteurs du mesonephros. Mais cela peut aussi signifier que le mesonephros, moins bien nourri sur un milieu synthétique, n’a pas diffusé en quantité suffisante les substances favorables aux tumeurs. La question n’est donc pas encore résolue. S’agit-il d’un ‘aliment total’ ou d’une substance stimulatrice? Dans le premier cas, l’aliment est-il uniquement formé de substances banales, telles que des acides aminés ou des peptides courants? ou l’une d’elles est-elle nettement spécifique? Dans le deuxième cas, le même problème se poserait: la substance stimulatrice est-elle un catalyseur banal, un enzyme très répandu, ou s’agit-il d’un composé spécifique, qu’on rencontrerait de préférence dans certains organes de l’embryon de poulet?

Ces questions que nos recherches permettent de poser et peut-être d’aborder par la voie expérimentale sont de nature à nous éclairer sur la nutrition et la propagation des cellules cancéreuses dans un milieu tissulaire et non dans des milieux artificiels, où certaines d’entre elles sont alimentées depuis des années et ont peut-être perdu leurs exigences spécifiques.

  1. La membrane vitelline de l’œuf de poule a été employée comme adjuvant de la culture de cellules cancéreuses sur organes embryonnaires de poulet.

  2. On enveloppe, dans une telle membrane, des fragments de mesonephros de poulet et de cellules cancéreuses préalablement associés. La pochette qui contient une telle mosaïque est placée sur les milieux de culture, à base d’agar, d’extrait d’embryon, de serum de poulain. La membrane inférieure permet les échanges avec le milieu nutritif, la membrane supérieure avec l’atmosphère (fig. 1).

  3. Les cellules cancéreuses se répandent et se déplacent en grand nombre le long de la membrane, elles envahissent le mesonephros en de nombreux points. On obtient ainsi des cultures extrêmement prospères de différentes tumeurs de souris (sarcome, chondrosarcome) ou de souches humaines (HeLa, KB, Fogh) (Planche 1, figs. 1-4).

  4. On emploie la membrane vitelline comme membrane de dialyse entre le mesonephros et les cellules cancéreuses (fig. 2). Celles-ci, quine peuvent se nourrir directement des aliments du milieu, tirent parti des substances élaborées par le mesonephros qui passent à travers la membrane. Des colonies de cellules cancéreuses très abondantes et très proliférantes prennent ainsi naissance. Elles croissent dans les trois directions de l’espace, sous forme de nodules massifs, plus ou moins organisés (Planche 2, figs. 5-7).

  5. Les cellules d’origine épithéliale des souches humaines donnent naissance à des formations épithéliales caractéristiques, ayant parfois l’aspect palissadique (Planches 3 et 4). Les cellules du sarcome de souris S 180 conservent leur aspect incoordonné, leur tendance à la migration individuelle, leur forme étirée ou étoilée de grands fibroblastes (Planche 6).

  6. Les colonies primaires des différentes catégories de tumeurs s’accroissent par la prolifération et l’essaimage des cellules de bordure, qui forment des nodules secondaires et propagent la tumeur jusqu’aux limites de la région sus-jacente au mesonephros (Planches 4 et 5).

  7. Le surnageant de l’extrait centrifugé du mesonephros conserve ses propriétés nutritives ou stimulantes vis-à-vis des cellules KB et HeLa. Il n’est pas favorable au sarcome S 180, probablement en raison de sa toxicité. Mais la culture sur un milieu ‘conditionné’, dans lequel a été cultivé préalablement du mesonephros, permet au sarcome S 180 de se multiplier et de se propager activement. La sécrétion du mesonephros, en l’absence de cet organe, suffit à assurer la survie et la croissance de la tumeur.

  1. The vitelline membrane of the hen’s egg has been used as an aid to the culture of cancer cells on organs of the chick embryo.

  2. Fragments of chick mesonephros and cancer cells are placed in association and then wrapped in the membrane. The pocket of membrane containing the association is placed on a culture medium consisting of agar, embryo extract, and horse serum. The lower membrane allows exchange with the nutrient medium, the upper with the atmosphere (Text-fig. 1).

  3. The cancer cells spread and migrate in large numbers along the membrane, invading the mesonephros at many points. Highly prosperous cultures were thus obtained of mouse tumours (sarcoma, chondrosarcoma) or of human strains (HeLa, KB, Fogh) (Plate 1, figs. 1-4).

  4. The vitelline membrane was used as a dialysis membrane between the mesonephros and the cancer cells (Text-fig. 2). The latter, which were unable to obtain nourishment directly from the medium, used substances elaborated by the mesonephros, which traversed the membrane. Colonies of abundant cancer cells, actively proliferating, thus arose. They grew in three dimensions, in the form of massive nodules, more or less organized (Plate 2, figs. 5-7).

  5. Cells of epithelial origin of the human strains produced characteristic epithelial formations, at times with a palisade appearance (Plates 3 and 4). Mouse sarcoma cells (S 180) kept their disorderly arrangement, their tendency to migrate individually, and the extended or branched shape of large fibroblasts (Plate 6).

  6. Primary colonies of the different kinds of tumour grew by proliferation, and by the detachment of groups of cells from the edge which form secondary nodules and spread the tumour to the limits of the region overlying the mesonephros (Plates 4 and 5).

  7. The supernatant of a centrifuged extract of mesonephros keeps its nutritive or stimulating properties towards KB or HeLa cells. It was unfavourable for sarcoma S 180, probably because of its toxicity. But culture on a ‘conditioned’ medium, in which mesonephros had previously been cultivated, allows sarcoma S 180 to multiply and propagate actively. The secretion of the mesonephros, in the absence of the organ itself, is enough to ensure the survival and growth of the tumour.

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Culture de cellules cancéreuses humaines sur des organes embryonnaires de poulet explantés in vitro
.
Colloq. Int. Centre nat. Rech. scient. Cuit, organotypique
,
Paris
, 199-208.
Planche 1

Fig. 1. Migration des cellules du sarcome S. 180 le long de lamembrane vitelline qui limite, en haut et en bas, l’expiant de mesonephros. Pénétration des cellules entre les tissus du mesonephros. × 200.

Fig. 2. Formation d’un nodule de cellules KB sous la membrane vitelline, aux dépens des tissus du mesonephros. La membrane vitelline, qui adhère intimement aux explants pendant la culture, se décolle souvent au cours des opérations de la technique histologique. ×205.

Fig. 3. Culture d’un chondrosarcome au contact du mesonephros. Nombreux groupes de chondroblastes en voie de différenciation. A gauche, une rangée de petites cellules, au contact du mesonephros, propage la tumeur à la périphérie du nodule. × 110.

Fig. 4. Invasion de toute l’épaisseur du mesonephros par les cellules de la souche HeLa. Les tubes urinaires, encore bordés par leur épithélium très aminci, sont complètement entourés par les cellules de la tumeur. ×210.

Planche 1

Fig. 1. Migration des cellules du sarcome S. 180 le long de lamembrane vitelline qui limite, en haut et en bas, l’expiant de mesonephros. Pénétration des cellules entre les tissus du mesonephros. × 200.

Fig. 2. Formation d’un nodule de cellules KB sous la membrane vitelline, aux dépens des tissus du mesonephros. La membrane vitelline, qui adhère intimement aux explants pendant la culture, se décolle souvent au cours des opérations de la technique histologique. ×205.

Fig. 3. Culture d’un chondrosarcome au contact du mesonephros. Nombreux groupes de chondroblastes en voie de différenciation. A gauche, une rangée de petites cellules, au contact du mesonephros, propage la tumeur à la périphérie du nodule. × 110.

Fig. 4. Invasion de toute l’épaisseur du mesonephros par les cellules de la souche HeLa. Les tubes urinaires, encore bordés par leur épithélium très aminci, sont complètement entourés par les cellules de la tumeur. ×210.

Planche 2

Cultures de cellules cancéreuses, séparées du mesonephros par une membrane.

Fig. 5. Vue générale d’un nodule de cellules HeLa, séparées du mesonephros par la membrane vitelline. Vers la gauche, essaimage de la tumeur et formation d’un petit nodule. × 120.

Fig. 6. Nodule de cellules KB, dans le compartiment supérieur de la membrane vitelline. Le mesonephros se trouve dans le compartiment inférieur. Le large espace entre la membrane et le mesonephros est un artefact dû à la technique histologique. En culture, le mesonephros adhère intimement à la membrane. ×160.

Fig. 7. Un aspect fréquent des rapports entre la culture et le mesonephros. Les cellules cancéreuses adhèrent intimement à la surface de la membrane, qu’elles poussent en se multipliant vers l’intérieur des tissus du mesonephros. Ainsi se constitue une sorte de suçoir. × 175.

Planche 2

Cultures de cellules cancéreuses, séparées du mesonephros par une membrane.

Fig. 5. Vue générale d’un nodule de cellules HeLa, séparées du mesonephros par la membrane vitelline. Vers la gauche, essaimage de la tumeur et formation d’un petit nodule. × 120.

Fig. 6. Nodule de cellules KB, dans le compartiment supérieur de la membrane vitelline. Le mesonephros se trouve dans le compartiment inférieur. Le large espace entre la membrane et le mesonephros est un artefact dû à la technique histologique. En culture, le mesonephros adhère intimement à la membrane. ×160.

Fig. 7. Un aspect fréquent des rapports entre la culture et le mesonephros. Les cellules cancéreuses adhèrent intimement à la surface de la membrane, qu’elles poussent en se multipliant vers l’intérieur des tissus du mesonephros. Ainsi se constitue une sorte de suçoir. × 175.

Planche 3

Fig. 8. Colonies de cellules KB dans une pochette superposée au mesonephros. Noter l’adhérence des cellules aux deux membranes qui les limitent et leur disposition régulière. × 340.

Fig. 9. Colonie de cellules Fogh, montrant une activité mitotique intense et une disposition épithéliale en palissade. × 320.

Planche 3

Fig. 8. Colonies de cellules KB dans une pochette superposée au mesonephros. Noter l’adhérence des cellules aux deux membranes qui les limitent et leur disposition régulière. × 340.

Fig. 9. Colonie de cellules Fogh, montrant une activité mitotique intense et une disposition épithéliale en palissade. × 320.

Planche 4

Fig. 10. Détail d’une colonie de cellules KB s’appuyant sur la membrane vitelline (face fibreuse). Noter la disposition épithéliale et la grande activité mitotique de ces cellules. × 680.

FigS. 11 et 12. Vue générale, par transparence, de deux cultures vivantes de la souche KB dans une poche de la membrane vitelline superposée au compartiment du mesonephros. Toutes les masses sombres, plus ou moins rattachées les unes aux autres, aux contours arrondis, correspondent aux cultures de cellules cancéreuses. ×15.

Fig. 13. Le bord d’une culture de cellules HeLa, montrant la croissance de la colonie par la multiplication active de ses cellules et par détachement de colonies-filles. (Au-dessus de la membrane vitelline supérieure, on voit un cordon très sombre de cellules cancéreuses qui ont fait irruption par une déchirure de la membrane.) ×380.

Planche 4

Fig. 10. Détail d’une colonie de cellules KB s’appuyant sur la membrane vitelline (face fibreuse). Noter la disposition épithéliale et la grande activité mitotique de ces cellules. × 680.

FigS. 11 et 12. Vue générale, par transparence, de deux cultures vivantes de la souche KB dans une poche de la membrane vitelline superposée au compartiment du mesonephros. Toutes les masses sombres, plus ou moins rattachées les unes aux autres, aux contours arrondis, correspondent aux cultures de cellules cancéreuses. ×15.

Fig. 13. Le bord d’une culture de cellules HeLa, montrant la croissance de la colonie par la multiplication active de ses cellules et par détachement de colonies-filles. (Au-dessus de la membrane vitelline supérieure, on voit un cordon très sombre de cellules cancéreuses qui ont fait irruption par une déchirure de la membrane.) ×380.

Planche 5

Accroissement périphérique des cultures.

Fig. 14. Bord d’une colonie de KB, montrant la grande activité mitotique de ses cellules. Souche KB. ×440.

Fig. 15. Constitution d’un nodule secondaire à partir de cellules détachées de l’amas principal. Souche KB. × 560.

Planche 5

Accroissement périphérique des cultures.

Fig. 14. Bord d’une colonie de KB, montrant la grande activité mitotique de ses cellules. Souche KB. ×440.

Fig. 15. Constitution d’un nodule secondaire à partir de cellules détachées de l’amas principal. Souche KB. × 560.

Planche 6

Croissance et migration des cellules du sarcome S 180, avec membrane interposée.

Fig. 16. Vue d’ensemble, montrant l’un des explants initiaux et les nappes de cellules migrant sur les bords entre les deux feuillets de la membrane vitelline. × 110.

Fig. 17. Région médiolatérale du même expiant, à un plus fort grossissement. Les cellules du sarcome S 180 ont tendance à déserter la région centrale; elles se pressent contre la membrane vitelline inférieure et vers les bords latéraux de l’expiant. × 300.

Fig. 18. La membrane de séparation entre l’expiant du sarcome S 180 et le mesonephros a été traitée par la trypsine. Les cellules tumorales traversent la membrane partiellement digérée et font irruption entre les tissus du mesonephros. × 225.

Planche 6

Croissance et migration des cellules du sarcome S 180, avec membrane interposée.

Fig. 16. Vue d’ensemble, montrant l’un des explants initiaux et les nappes de cellules migrant sur les bords entre les deux feuillets de la membrane vitelline. × 110.

Fig. 17. Région médiolatérale du même expiant, à un plus fort grossissement. Les cellules du sarcome S 180 ont tendance à déserter la région centrale; elles se pressent contre la membrane vitelline inférieure et vers les bords latéraux de l’expiant. × 300.

Fig. 18. La membrane de séparation entre l’expiant du sarcome S 180 et le mesonephros a été traitée par la trypsine. Les cellules tumorales traversent la membrane partiellement digérée et font irruption entre les tissus du mesonephros. × 225.