Determinación de la frecuencia óptima del campo de tratamiento inhibitorio de tumores para células cancerosas: un método in vitro no invasivo para evaluar el efecto de TTFields en la viabilidad de las células cancerosas

Los campos de tratamiento de tumores, o TTFields, utilizan campos eléctricos alternos para interrumpir la proliferación de células cancerosas. Para estudiar el efecto de los TTFields en las células cancerosas in vitro, comience ensamblando placas compatibles con TTFields sobre una placa base. Un par de electrodos colocados en las paredes del plato ayudan a administrar campos eléctricos internamente.

Coloque un cubreobjetos de vidrio dentro del plato ensamblado. Siembre una gota de suspensión de células cancerosas en el cubreobjetos. Incube para permitir que las células se asienten y se adhieran a la superficie del cubreobjetos. Deseche los medios gastados. Complételo con un medio de crecimiento fresco para apoyar el crecimiento y la expansión de las células cancerosas.

Transfiera el conjunto a un ambiente refrigerado para compensar el calentamiento de los platos durante la aplicación en el campo eléctrico. A continuación, conecte el conjunto a una fuente de alimentación. Someta las celdas a un campo eléctrico apropiado durante la duración deseada.

Dentro de las células que se dividen rápidamente, el campo aplicado hace que las moléculas cargadas como los dímeros de tubulina y las septinas se alineen con fuerza en su dirección. Este mecanismo interfiere con eventos mitóticos clave como la polimerización de microtúbulos y la localización de fibras de septina. El paro mitótico resultante desencadena la apoptosis que conduce a la muerte de las células tumorales.

Para comenzar, instale platos TTFields con tapas en una placa base y prepare 8 platos adicionales que se utilizarán para cultivar células de control. Coloque un cubreobjetos estéril de 2 milímetros en el fondo de cada plato. A continuación, suspenda 5 veces 10 hasta la cuarta celda U-87 MG en un mililitro de medio DMEM.

El número adecuado de células sembradas en cada plato depende de las propiedades de la línea celular en uso. Es crucial calibrarlo antes del experimento para evitar el crecimiento excesivo de células.

Pipetear 200 microlitros de la suspensión celular en cada cubreobjetos de modo que se forme una gota en su superficie y cubrir los platos con sus tapas. Incube todos los platos a 37 grados Celsius, 5% de dióxido de carbono durante la noche para permitir que las células se adhieran.

Una vez que las celdas estén unidas, aspire el medio de los cubreobjetos con una pipeta de 200 microlitros. Luego, pipetea con cuidado 2 mililitros de medio de crecimiento completo en cada plato. Golpee suavemente con una punta de pipeta estéril en los bordes del cubreobjetos para liberar las burbujas de aire atrapadas debajo del portaobjetos.

Luego, incube las células a 37 grados Celsius, 5% de dióxido de carbono hasta que comience el tratamiento TTFields. Para comenzar el tratamiento TTFields, retire la placa base de la incubadora de 37 grados Celsius y colóquela en una incubadora refrigerada de dióxido de carbono.

La temperatura de la incubadora refrigerada determinará la intensidad del campo eléctrico. Es importante utilizar la intensidad adecuada, que depende de la sensibilidad celular a los TTFields.

A continuación, conecte un conector hembra de cable plano a la placa base y encienda el generador TTFields. Abra el software dedicado al sistema de aplicación in vitro TTFields. Después de definir un nuevo estudio ingresando los nombres del experimento y del experimentador, ajuste la frecuencia y la temperatura objetivo para cada plato.

Haga clic en el botón INICIO para iniciar el tratamiento del TTField en el software y verifique si todas las antenas aparecen en azul claro en el monitor, lo que confirma su conexión correcta. Para restablecer la conexión, presione suavemente el plato hacia abajo y gírelo lentamente hacia adelante y hacia atrás hasta que el plato aparezca en azul claro en la pantalla.

Después de 24 horas del tratamiento, detenga el experimento en el software haciendo clic en PAUSA. Desconecte el conector de cable plano de la placa base y luego coloque la placa base en el gabinete de flujo laminar.

Luego, retire la placa base con las placas y las células de control cultivadas en condiciones estándar de sus incubadoras. Reemplace el medio en todos los platos con medio de crecimiento completo fresco. Luego, coloque las celdas de control en una incubadora de dióxido de carbono al 5% a 37 grados Celsius y regrese la placa base a la incubadora refrigerada.

Vuelva a conectar la placa base al generador. Continúe el tratamiento haciendo clic en el botón CONTINUAR. Una vez finalizado el tratamiento, finalice el experimento haciendo clic en el botón FINALIZAR EXPERIMENTO en el software. A continuación, guarde los datos cargados desde el sistema.

Después de apagar el generador TTFields, desconecte el cable plano de la placa base y retire el sistema de la incubadora. Presione hacia abajo y gire el plato de cerámica en sentido contrario a las agujas del reloj para separarlo de la placa base.

A continuación, transfiera asépticamente los cubreobjetos tratados y de control TTFields a placas de Petri estériles que contengan medio fresco para su posterior evaluación.

• Tumor Treating Fields (TTFields) - An approach using alternating electric fields to disrupt the growth of cancer cells.
• Cancer cell viability - Assessing living, functional cells in a cancer population.
• Microtubule polymerization - The process of building cellular structures vital for cancer cell division.
• Apoptosis - The process of programmed cell death, heightened with TTFields.
• OVCAR3 doubling time - Time it takes for OVCAR3 cancer cell population to double, influenced by TTFields.

• Introduce Tumor Treating Fields (TTFields) - It applies electric fields to interfere with cancer cell growth (e.g., TTF therapy).
• Key Concepts - TTFields can disrupt cellular structures, hindering cancer cell propagation (e.g., microtubule polymerization).
• Underlying Mechanisms - Electric field causes molecules to align and interferes mitotic events triggering cell death (e.g., apoptosis).
• Connect to the Experiment - The investigation tests TTFields effectiveness in reducing OVCAR3 cell viability.

• What are Tumor Treating Fields and how do they affect cancer cell viability?
• What is the role of microtubule polymerization in TTFields?
• How does apoptosis occur as a result of TTFields application?

• Practical Applications - TTFields can be employed as therapeutics for managing cancer (e.g., TTF therapy).
• Industry Impact - Companies like Novocure, developing TTField-based therapies, impact the healthcare industry (e.g., Novocure).
• Societal Importance - TTFields provide a non-invasive, novel approach to disrupt tumor growth (e.g., TTFields).
• Link to Scientific Advancements - TTFields represent a promising avenue for future cancer research.