Génération de microtumeurs Utilisation 3D Biogel humain Système de culture et les cellules de glioblastome patients dérivés pour Kinomic Profilage et Testing Réponse Drug

Ashley N. Gilbert; Rachael S. Shevin; Joshua C. Anderson; Catherine P. Langford; Nicholas Eustace; G. Yancey Gillespie; Raj Singh; Christopher D. Willey

doi:10.3791/54026

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Article de méthode

Génération de microtumeurs Utilisation 3D Biogel humain Système de culture et les cellules de glioblastome patients dérivés pour Kinomic Profilage et Testing Réponse Drug

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DOI :

10.3791/54026

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9 juin 2016

Ashley N. Gilbert¹ , Rachael S. Shevin⁴ , Joshua C. Anderson² , Catherine P. Langford³ , Nicholas Eustace² , G. Yancey Gillespie³ , Raj Singh⁴ , Christopher D. Willey²

¹Biomedical Engineering, University of Alabama at Birmingham, ²Radiation Oncology, University of Alabama at Birmingham, ³Neurosurgery, University of Alabama at Birmingham, ⁴Vivo Biosciences, Inc.

Dans cet article

Résumé

Les xénogreffes de glioblastome multiforme dérivées de patients peuvent être miniaturisées en microtumeurs vivantes à l’aide d’un système de culture de biogel humain 3D. Ce test tumoral 3D in vivo est adapté aux tests de réponse aux médicaments et au profilage moléculaire, y compris l’analyse kinomique.

Résumé

L’utilisation de xénogreffes dérivées de patients pour modéliser les cancers a fourni des informations importantes sur la biologie du cancer et la réponse aux médicaments. Cependant, ils prennent du temps, coûtent cher et demandent beaucoup de main-d’œuvre. Pour surmonter ces obstacles, de nombreux groupes de recherche se sont tournés vers des cultures sphéroïdes de cellules cancéreuses. Bien qu’utiles, les sphéroïdes tumoraux ou les agrégats ne reproduisent pas les interactions cellule-matrice telles qu’elles sont observées in vivo. En tant que telles, les approches de culture tridimensionnelles (3D) utilisant un échafaudage de matrice extracellulaire fournissent un système de modèle plus réaliste pour l’investigation. À partir de xénogreffes sous-cutanées ou intracrâniennes, le tissu tumoral est dissocié en une suspension cellulaire unique semblable aux neurosphères de cellules souches cancéreuses. Ces cellules sont ensuite intégrées dans une matrice extracellulaire d’origine humaine, le biogel humain 3D, pour générer un grand nombre de microtumeurs. Il est intéressant de noter que les microtumeurs peuvent être cultivées pendant environ un mois avec une viabilité élevée et peuvent être utilisées pour les tests de réponse aux médicaments à l’aide de tests de cytotoxicité standard tels que le bromure de 3-(4,5-diméthylthiazol-2-yl)-2,5-diphényltétrazolium (MTT) et l’imagerie de cellules vivantes à l’aide de Calcein-AM. De plus, ils peuvent être analysés par immunohistochimie ou récoltés pour le profilage moléculaire, comme le profilage kinomique à haut débit basé sur une puce, qui est également détaillé ici. Les microtumeurs 3D représentent donc un système de modèle polyvalent à haut débit qui peut reproduire plus fidèlement la biologie tumorale in vivo que les approches traditionnelles.

Introduction

Les tumeurs les plus courantes primaires intracrâniennes cérébrales malignes sont de grade III et astrocytomes de grade IV glioblastome (glioblastome ou GBM). Ces tumeurs offrent un mauvais pronostic avec la médiane de survie d' un an entre 12 - 15 mois avec les thérapies actuelles pour GBM aux États - Unis ^1-3. multimodales thérapies comprennent la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie, y compris le témozolomide (TMZ) et les agents de la kinase ciblée. la signalisation de la kinase est souvent dérégulé dans la GBM, y compris les sous-ensembles de tumeurs avec une amplification ou des mutations d'activation de la croissance du r....