Analyse fondée cytométrie Imaging- et circulation de la position de cellule et le cycle cellulaire en 3D mélanome Sphéroïdes

Kimberley A. Beaumont; Andrea Anfosso; Farzana Ahmed; Wolfgang Weninger; Nikolas K. Haass

doi:10.3791/53486

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Article de méthode

Analyse fondée cytométrie Imaging- et circulation de la position de cellule et le cycle cellulaire en 3D mélanome Sphéroïdes

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DOI :

10.3791/53486

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28 décembre 2015

Kimberley A. Beaumont¹^,² , Andrea Anfosso¹^,² , Farzana Ahmed³ , Wolfgang Weninger^*¹^,⁴^,⁵ , Nikolas K. Haass^*¹^,³^,⁵

¹The Centenary Institute, ²Sydney Medical School, University of Sydney, ³The University of Queensland Diamantina Institute, Translational Research Institute, The University of Queensland, ⁴Department of Dermatology, Royal Prince Alfred Hospital, ⁵Discipline of Dermatology, University of Sydney

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons deux méthodes complémentaires utilisant l’indicateur de cycle cellulaire d’ubiquitination de fluorescence (FUCCI) et l’analyse d’images ou la cytométrie en flux pour identifier et isoler les cellules dans les régions internes G1 arrêtées et externes proliférantes des sphéroïdes 3D.

Résumé

Les sphéroïdes tumoraux tridimensionnels (3D) sont utilisés dans la recherche sur le cancer en tant que modèle plus précis du microenvironnement tumoral in vivo, par rapport à la culture cellulaire bidimensionnelle (2D) traditionnelle. Le modèle sphéroïde est capable d’imiter les effets de l’interaction cellule-cellule, de l’hypoxie et de la privation de nutriments, et de la pénétration des médicaments. L’une des caractéristiques de ce modèle est le développement d’un noyau nécrotique, entouré d’un anneau de cellules arrêtées G1, avec des cellules proliférantes sur les couches externes du sphéroïde. Ce qui est intéressant dans le domaine du cancer, c’est la façon dont les différentes régions du sphéroïde réagissent aux thérapies médicamenteuses ainsi qu’aux manipulations génétiques ou environnementales. Nous décrivons ici l’utilisation du système d’indicateur du cycle cellulaire d’ubiquitination en fluorescence (FUCCI) ainsi que la cytométrie et l’analyse d’images à l’aide d’un logiciel commercial pour caractériser l’état du cycle cellulaire des cellules par rapport à leur position à l’intérieur des sphéroïdes de mélanome. Ces méthodes peuvent être utilisées pour suivre les changements dans l’état du cycle cellulaire, l’expression des gènes/protéines ou la viabilité cellulaire dans différentes sous-régions des sphéroïdes tumoraux au fil du temps et dans différentes conditions.

Introduction

Sphéroïdes multicellulaires 3D ont été connu comme un modèle de tumeur pendant des décennies, mais il est seulement récemment qu'ils sont venus dans l'usage plus fréquent comme un modèle in vitro pour de nombreux cancers solides. Ils sont de plus en plus utilisés dans les écrans de découverte de médicaments à haut débit comme un intermédiaire entre complexe, coûteux et chronophage de modèles in vivo et le simple, le modèle monocouche faible coût 2D ^1-6. Études en culture 2D sont souvent incapables de répliquer in vivo. Modèles sphéroïde nombreux types de cancer sont capables d'imiter les caractéristiques de croissance....