الفيزيولوجيالمريض المستمدة 3D Spheroids لفحص المخدرات المضادة للأورام لاستهداف الخلايا الجذعية السرطان

Michael E. Bregenzer; Ciara Davis; Eric N. Horst; Pooja Mehta; Caymen M. Novak; Shreya Raghavan; Catherine S. Snyder; Geeta Mehta

doi:10.3791/59696

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

الفيزيولوجيالمريض المستمدة 3D Spheroids لفحص المخدرات المضادة للأورام لاستهداف الخلايا الجذعية السرطان

8.2K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/59696

⸱

يوليو 5, 2019

Michael E. Bregenzer^*¹ , Ciara Davis^*¹ , Eric N. Horst^*¹ , Pooja Mehta^*² , Caymen M. Novak^*¹ , Shreya Raghavan^*² , Catherine S. Snyder^*² , Geeta Mehta¹^,²^,³^,⁴

¹Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, ²Department of Materials Science and Engineering, University of Michigan, ³Rogel Cancer Center, School of Medicine, University of Michigan, ⁴Macromolecular Science and Engineering, University of Michigan

^* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يصف هذا البروتوكول توليد الـ spheroids المشتقة من المريض، والتحليل في المراحل النهائية بما في ذلك القياس الكمي للانتشار، واختبار السمية الخلوية، وقياس التدفق الخلوي، وتلطيخ الفلورة المناعية والتصوير البؤري، من أجل تقييم الدواء إمكانات المرشحين كعلاجات مضادة للأورام. يدعم هذا البروتوكول الطب الدقيق مع تحديد أدوية محددة لكل مريض ومرحلة المرض.

الملخص

في هذا البروتوكول، نحدد الإجراء لتوليد الأورام في غضون 384 جيدا قطرات معلقة للسماح لفحص عالية الإنتاجية من العلاجات المضادة للسرطان في بيئة صغيرة تمثيلية من الناحية الفسيولوجية. نحن الخطوط العريضة لتشكيل المريض المستمدة من السرطان الخلايا الجذعية spheroids، فضلا عن، والتلاعب من هذه spheroids لتحليل شامل بعد العلاج من المخدرات. وعلى وجه التحديد، فإننا نصف جمع مورفولوجيا السفيرويد، والانتشار، والقدرة على البقاء، وسمية المخدرات، والنمط الظاهري للخلايا، وبيانات توطين الخلايا. يركز هذا البروتوكول بشكل كبير على تقنيات التحليل التي يتم تنفيذها بسهولة باستخدام منصة إسقاط معلقة 384 بئر، مما يجعلها مثالية لفحص المخدرات الإنتاجية العالية. في حين أننا نؤكد على أهمية هذا النموذج في دراسات سرطان المبيض وأبحاث الخلايا الجذعية السرطان، منصة 384 جيدا قابلة للبحث من أنواع السرطان الأخرى ونماذج المرض، وتوسيع فائدة المنصة إلى العديد من المجالات. من خلال تحسين سرعة فحص المخدرات الشخصية ونوعية نتائج الفحص من خلال تنفيذها بسهولة الثقافات 3D التمثيلية الفسيولوجية، ومن المتوقع أن تساعد هذه المنصة في تطوير علاجات جديدة والمريض محددة استراتيجيات العلاج، وبالتالي لها تأثير سريري واسع النطاق.

المقدمة

بلغت الوفيات المرتبطة بالسرطان في جميع أنحاء العالم 9.8مليون حالة وفاة في عام 2018 1، مما يبرز الحاجة إلى تطوير علاجات محسنة. ولسوء الحظ، فإن تكلفة تطوير أدوية السرطان آخذة في الازدياد، مع استحداث دواء واحد يكلف حوالي 650 مليون دولار أمريكي² مما يشير إلى الحاجة إلى استراتيجيات محسنة لتطوير أدوية جديدة لمكافحة السرطان. الخلايا الجذعية السرطانية (CSCs)، والتيتتميز بزيادة المقاومة الكيميائية 3، والقدرة على التجديد الذاتي، والقدرة على زرع أورام جديدة⁴ ويعتقد أن تكون مسؤولة عن تكرار الورم^4،الانبثاث^5،و المقاومة الكيميائية