هدف هذا البروتوكول إلى إنشاء وتحسين طريقة LC-MS/MS لقياس تراكم الفينكريستين النسبي في الخلايا الأولية لجميع الخلايا لدى الأطفال.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هدف هذا البروتوكول إلى إنشاء وتحسين طريقة LC-MS/MS لقياس تراكم الفينكريستين النسبي في الخلايا الأولية لجميع الخلايا لدى الأطفال.
يعد قياس الفينكريستين داخل الخلية (VCR) في خلايا سرطان الدم اللمفاوية الحادة الأولية للأطفال (ALL) ضروريا لفهم الفروق الخاصة بالعينة في امتصاص الأدوية ولدعم الدراسات التجريبية باستخدام مواد نادرة للمرضى. هنا، نقدم طريقة مصغرة مبسطة من نوع LC-MS/MS محسنة خصيصا لجميع الخلايا الأولية التي تم الحصول عليها من خلال الصناعات الغريبة المشتقة من المريض (PDX)، ومعالجة التحديات الرئيسية مثل محدودية توفر الخلايا، وصغر حجم الخلية، والحاجة إلى استعادة قابلة للتكرار بعد عدة خطوات غسيل. أظهرت اختبارات المسار الزمني التي تتراوح بين 1 إلى 5 ساعات أن فترة حضانة 3 ساعات تعطي أعلى وأكثر مستويات جهاز الفيديو داخل الخلية اتساقا، مع تباين أقل بين النسخ المكررة. كما أثبت تحسين الطريقة أن استخدام 2.5 × 106 خلايا لكل حالة يحسن من المتانة التحليلية مقارنة ب 1 × 106 خلايا، والتي أظهرت تشتت أكبر في التجارب المتكررة. شملت التحسينات الحاسمة استخدام الميثانول البارد لتعزيز كفاءة ترسيب البروتين ودمج معيار داخلي لمراقبة وتقليل التغيرات الإجرائية. تمكن الطريقة من قياس دقيق وحساس لجهاز الفيديو داخل الخلايا عبر نطاقات التركيز ذات الصلة، رغم أن أدنى جرعة مختبرة (0.01 ميكرومولار) لم تكن قابلة للقياس بعد الحضانة التي استمرت 3 ساعات. بشكل عام، توفر هذه الطريقة الدقيقة نهجا عمليا، قابلا للتكرار، وقابلا للتوسع لقياس جهاز الفيديو داخل الخلايا في العينات الأولية ALL. يدعم تصميمه التحليلات المقارنة، والتحقق من صحة نماذج الخارج الحي ، والتطبيقات المنهجية المستقبلية التي تهدف إلى دمج قياس الأدوية داخل الخلايا في التقييمات الدوائية الأوسع.
يمثل سرطان الدم اللمفاوي الحاد (ALL) حوالي 25٪ من جميع سرطانات الأطفال ويظل أكثر أنواع سرطان الأطفال شيوعا 1,2. على الرغم من أن التقدم في العلاج قد حسن معدلات البقاء بشكل ملحوظ، والتي تجاوزت الآن 90٪، إلا أن التعقيد البيولوجي ل ALL لا يزال يدفع الجهود لتطوير أدوات تصف المرض بشكل أفضل على المستوىالخلوي 3.
قلويدات فينكا، وخاصة أجهزة الفيديو، هي مكونات رئيسية في جميع بروتوكولات العلاج4. نظرا لأن جهاز الفيديو يمارس تأثيراته السامة داخل الخلية، فإن فهم امتصاصه وتجمعه في خلايا اللوكيميا أمر أساسي للدراسات التي تتعلق باستجابة الدواء، والديناميكا الدوائية، والسلوك الخلوي في أنظمة خارج الجسم الحي. ومع ذلك، تعتمد معظم الطرق المتاحة لتقييم مستويات الأدوية داخل الخلية على القياسات غير المباشرة أو الطرق شبه الكمية، مما يحد من قابلية التكرار والحساسية 5,6,7.
بالتوازي، لا تزال العديد من الدراسات تعتمد بشكل كبير على خطوط خلايا اللوكيميا، التي تفتقر إلى التغاير البيولوجي والأهمية السريرية للخلايا الأولية المشتقة من المرضى. غالبا ما تواجه العينات الأولية تحديات مثل محدودية أعداد الخلايا، وتغير جودة العينة، والحاجة إلى تقنيات تحليلية شديدة الحساسية قادرة على اكتشاف المركبات داخل الخلايا منخفضةالوفرة 8.
يوفر تحليل الكروماتوغرافيا السائلة - مطيافية الكتلة المزدوجة (LC-MS/MS) الخصوصية والحساسية المطلوبة لقياس العوامل الكيميائية بدقة، ومع ذلك لا تزال البروتوكولات الموحدة لقياس VCR داخل الخلايا مباشرة في خلايا اللوكيميا الأولية نادرة. قد يسهل تأسيس طرق دقيقة قوية متوافقة مع مواد محدودة للمرضى مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التحليل الدوائي، وتقييم التفاعلات بين الدواء والخلايا، والدراسات المقارنة عبر الأنواع الفرعية من الأمراض أو الحالات العلاجية.
هنا في هذا البروتوكول، نصف تطوير وتحسين طريقة دقيقة لقياس جهاز الفيديو داخل الخلايا خارج الجسم الخلوي في خلايا سرطان الدم الأولية باستخدام LC-MS/MS. للحصول على مواد كافية لتطوير الطريقة، تم زرع عينات المرضى في فئران NSG تعاني من نقص المناعة لتوليد نماذج PDX9. بعد التوسع الحي ، تم عزل خلايا اللوكيميا البشرية وحفظها بالتجميد10. بعد ذلك، تم إذابته، وحضنها بجهاز الفيديو، وغسلها، وتحليلها بواسطة LC-MS/MS لتحديد مستويات الأدوية داخل الخلية.
تقدم هذه الطريقة عدة مزايا: فهي تتطلب عددا قليلا من الخلايا (2.5 مليون)، وهي حساسة وسريعة، ومتوافقة مع العينات الأولية ذات الصلة سريريا. ونظرا لأنها تقيس محتوى الأدوية داخل الخلايا بشكل مباشر، فهي توفر أداة كمية موثوقة للباحثين الذين يحققون في امتصاص الدواء، أو الاستجابات الخلوية للعلاجات الكيميائية، أو الأسئلة الدوائية الأخرى في الأورام الخبيثة الدموية.
بشكل عام، يوسع هذا البروتوكول مجموعة الأدوات التحليلية المتاحة لدراسة ALL لدى الأطفال ويمكن تكييفه بسهولة لأدوية أو عينات أخرى، مما يدعم التحقيقات المستقبلية في بيولوجيا اللوكيميا، وسلوك الأدوية، وعلم الأدوية الدقيق.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الحصول على عينات اللوكيميا المستخدمة في هذه الدراسة من قوارير بيولوجية محفوظة للمرضى الذين عولجوا في مركز إنفانتيل بولدريني، الذين سمحوا باستخدام خلاياهم من خلال نموذج موافقة مستنيرة. تمت الموافقة على المشروع من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية (CAAE 34601120.7.0000.5376). تم تنفيذ بروتوكولات توليد PDX في وفقا للوائح والإرشادات الأخلاقية للجنة أخلاقيات (Comissão de Ética no Uso de Animais) التابعة لمركز الأطفال بولدريني (CEUA/Boldrini 0011-2020).
1. تحضير العينات وحضانة الأدوية (اليوم الأول)
2. معالجة العينات ل LC-MS/MS (اليوم الثاني)
3. إعداد LC-MS/MS وجمع البيانات
4. تحليل البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تظهر النتائج الكروماتوغرافية الممثلة التي تم الحصول عليها بعد اختبارات التراكم داخل الخلايا باستخدام جميع خلايا PDX الأولية المحضنة بجهاز VCR وVINB في الشكل 1. تم تحضير العينات باستخدام 2.5 × 106 خلايا لكل حالة. تحت الظروف الكروماتوغرافية الموصوفة، تم الاحتفاظ بجهاز الفيديو بشكل ثابت عند 2.85 دقيقة مع تأثير مصفوفة ضئيل، وكان شكل الذروة متماثلا ودقيقا بشكل جيد. توضح هذه الملفات السلوك الكروماتوغرافي المتوقع لأجهزة VCR وVINB عند تنفيذ البروتوكول بشكل صحيح.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعد التقييم الدقيق لمستويات الأدوية داخل الخلايا في الخلايا الأولية لسرطان الدم أمرا أساسيا لفهم التعامل مع الأدوية على المستوى الخلوي ولدعم تطوير اختبارات وظيفية تكمل التحليل الجزيئي. غالبا ما تتطلب الأساليب التحليلية الحالية أعدادا كبيرة من الخلايا، أو تتطلب خطوات معالجة طويلة، أو تعتمد على قراءات غير مباشرة لا تعكس التوفر الحقيقي داخل الخلايا للعوامل الكيميائيةالعلاجية 5,6. تسلط هذه القيود الضوء على الحاجة إلى طرق سريعة وحساسة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب مصالح.
نشكر مركز إنفانتيل بولدريني وجميع المرضى الذين تبرعوا بعيناتهم للدراسة. حصل أدرييلي سي. سواريز على زمالة من مجلس المهندسين البحريين في بيفيل سوبرايور البرازيل (CAPES) ومن مؤسسة أبحاث ساو باولو (FAPESP، 2023/18389-3). حصل خوسيه أ. يونس على زمالة الإنتاجية من المجلس الوطني للتنمية التكنولوجية والعلمية (CNPq، 308399/2021-2028). وقد تم دعم هذا العمل بتمويل بحثي من وزارة الصحة البرازيلية من خلال برنامج PRONON (البرنامج الوطني للبؤن في الأطباق العلمية، NUP 25000.211174/2019-45).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| قارورة لولبية بسعة 2.0 مل | تدفق الإمداد | 8-2400 | استخدم مع إدخالات زجاجية مع نابض (5 × 29 مم) من نفس الشركة (الفئة 5-29015) |
| قارورة لولبية بسعة 2.0 مل | تدفق الإمداد | 8-2400 | استخدم مع إدخالات زجاجية مع نابض (5 × 29 مم) من نفس الشركة (الفئة 5-29015) |
| الأسيتونيتريل | ميرك (سيغما-ألدريتش) | 100030 | |
| الأسيتونيتريل | ميرك (سيغما-ألدريتش) | 24010152 | |
| AIM V | ثيرمو فيشر العلمي | 12055091 | |
| نظام الكروماتوغرافي أككويتي UPLC من الفئة H | شركة ووترز | https://www.waters.com/nextgen/br/pt/products/chromatography/chromatography-systems/acquity-uplc-h-class-plus-system.html?srsltid=AfmBOoo0mjNgaucBI-Exv97cEmWE96_lVkqKi2IR0IPtA-h1feG-WvtW | |
| الكونتيسة الثالثة من الفلوريدا | ثيرمو فيشر العلمي | A49892 | |
| DMSO | ميرك (سيغما-ألدريتش) | D 8418 | |
| فالكون 50 مل | سارستيدت | 62.547.254 | |
| حمض الفورميك | ميرك (سيغما-ألدريتش) | F0507 | |
| زجاجة زجاجية | ميرك (سيغما-ألدريتش) | 41121800 | |
| الحاضنة | PHCBI | MCO-50M-PE | |
| الميثانول | ميرك (سيغما-ألدريتش) | 34860 | |
| ميكروتيوب 1.5 مل | إبندورف | 41121702 | |
| ميكروتيوب 2.0 مل | إبندورف | 30120094 | |
| PBS | ميرك (سيغما-ألدريتش) | PPB006 | |
| سبيفاك ميفاك | فيشر ساينتيفك | 56340 | |
| برنامج جمع البيانات | شركة ووترز | ماس لينكس | |
| مطياف الكتلة الرباعي الثلاثة أقطاب Xevo TQ-S micro | شركة ووترز | https://www.waters.com/nextgen/us/en/products/mass-spectrometry/mass-spectrometry-systems/xevo-tq-s-micro.html?srsltid=AfmBOoqqmLRNfHGqvtnwaL7xYOOEXPV3NJ9qYNH9HAwqXKXrMvLRQXSW | |
| جهاز الموجات فوق الصوتية | الكيميس | Q335D | |
| فينبلاستين 1 ملغ/مل | ليبس | https://www.libbs.com.br/nossos-produtos/antineoplasico-faulblastina/ | كبريتات الفينبلاستين |
| فينكريستين | شركة كايمان للكيماويات | 11764 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.