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Article de méthode

Mesure spécifique au cycle cellulaire de h2AX et d'apoptose après stress génotoxique par cytométrie de flux

12.6K vues

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DOI :

10.3791/59968

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1 septembre 2019

Dans cet article

Résumé

La méthode présentée combine l'analyse quantitative des ruptures à double brin d'ADN (DSB), de la distribution du cycle cellulaire et de l'apoptose pour permettre l'évaluation par cycle cellulaire de l'induction et de la réparation de l'ASD ainsi que les conséquences d'une défaillance de réparation.

Résumé

La méthode présentée ou les versions légèrement modifiées ont été conçues pour étudier les réponses spécifiques de traitement et les effets secondaires de divers traitements anticancéreux utilisés en oncologie clinique. Il permet une analyse quantitative et longitudinale de la réponse aux dommages à l'ADN après un stress génotoxique, induit par la radiothérapie et une multitude de médicaments anticancéreux. La méthode couvre toutes les étapes de la réponse aux dommages à l'ADN, fournissant des points de terminaison pour l'induction et la réparation des ruptures à double brin d'ADN (DSB), l'arrêt du cycle cellulaire et la mort cellulaire par apoptose en cas de défaillance de réparation. La combinaison de ces mesures fournit des informations sur les effets du traitement dépendant du cycle cellulaire et permet ainsi une étude approfondie de l'interaction entre la prolifération cellulaire et les mécanismes d'adaptation contre les dommages à l'ADN. Comme l'effet de nombreux traitements contre le cancer, y compris les agents chimiothérapeutiques et le rayonnement ionisant, est limité ou varie fortement selon les phases spécifiques du cycle cellulaire, les analyses corrélatives reposent sur une méthode robuste et faisable pour évaluer les effets du traitement. sur l'ADN d'une manière spécifique au cycle cellulaire. Ce n'est pas possible avec des essais à extrémité unique et un avantage important de la méthode présentée. La méthode n'est pas limitée à une ligne cellulaire particulière et a été soigneusement testé dans une multitude de tumeurs et de lignées cellulaires tissulaires normales. Il peut être largement appliqué comme un test complet de génotoxicité dans de nombreux domaines de l'oncologie en plus de la radio-oncologie, y compris l'évaluation des facteurs de risque environnemental, le dépistage des médicaments et l'évaluation de l'instabilité génétique dans les cellules tumorales.

Introduction

Le but de l'oncologie est de tuer ou d'inactiver les cellules cancéreuses sans nuire aux cellules normales. De nombreuses thérapies induisent directement ou indirectement le stress génotoxique dans les cellules cancéreuses, mais aussi dans certaines d'autres qui s'étendent dans les cellules normales. La chimiothérapie ou les médicaments ciblés sont souvent combinés avec la radiothérapie pour améliorer la radiosensibilité de la tumeur irradiée1,2,3,4,5, ce qui permet une réduction de la dose de rayonnement p....

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Protocole

1. Préparation

  1. Préparer 1 x 105 cellules/échantillon dans n'importe quel type de récipient de culture comme matériau de départ.
    1. Par exemple, effectuer une expérience dans le temps après l'exposition des cellules du glioblastome U87 au rayonnement ionisant : Irradiir les cellules U87 sous-confluentes dans les flacons T25 dans les tripliciats pour chaque point de temps. Choisissez des points de temps précoces (15 min jusqu'à 8 h après l'irradiation) pour suivre la cinétique de la réparation de l'ASD (niveau H2AX) et les points de temps tardif (24 h jusqu'à 96 h) pour évaluer les niveaux résiduels de DSB, les effets du cyc....

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Résultats

Les cellules humaines de glioblastome U87 ou LN229 ont été irradiées avec 4 Gy de rayonnement de photon ou d'ion de carbone. Les niveaux de h2AX et l'apoptose spécifiques au cycle cellulaire ont été mesurés à différents moments jusqu'à 48 h après irradiation à l'aide de la méthode cytométrique du débit présentée ici (figure 3). Dans les deux lignées cellulaires, les ions de carbone ont induit des niveaux de pointe plus élevés de H2AX qui ont diminué plus lentement et sont demeurés significat.......

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Discussion

La méthode décrite est facile à utiliser et offre une mesure rapide, précise et reproductible de la réponse aux dommages à l'ADN, y compris l'induction et la réparation de la rupture à double brin (DSB), les effets du cycle cellulaire et la mort des cellules apoptotiques. La combinaison de ces points de terminaison fournit une image plus complète de leurs interrelations que les essais individuels. La méthode peut être largement appliquée comme un test complet de génotoxicité dans les domaines de la biologie de la radiora.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

Nous remercions l'équipe de l'installation de cytométrie de flux du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) pour son soutien.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
1 000 et micro ; L filtresNerbe plus07-693-8300
100-1 000 & micro ; Pipette LEppendorf3123000063
tubes de 12 mm x 75 mm avec capuchon de crépine de cellule, 35 & micro ; m taille des pores de mailleBD Falcon352235
tubes de 15 mLBD Falcon352096
200 µ ; L filtresNerbe plus07-662-8300
20-200 µ ; Pipette LEppendorf3123000055
4',6-Diamidin-2-phénylindol (DAPI)Sigma-AldrichD9542Dissoudre dans l’eau à 200 µ ; g/mL et stocker les aliquotes à -20 ° ; C
Alexa Fluor 488 anti-H2A.X Phospho (Ser139) Anticorps, RRID : AB_2248011BioLegend613406Dilué 1:20
Alexa Fluor 647 Rabbit Anti-Active Caspase-3 Antibody, AB_1727414BD Pharmingen560626Dilué 1:20
BD FACSClean solutionBD Biosciences340345Pour la routine de nettoyage du cytomètre après la mesure
BD FACSRinse solutionBD Biosciences340346Pour la routine de nettoyage du cytomètre après la mesure
Dulbecco' s Phosphate salin tamponné (PBS)BiochromL 182Dissoudre dans l’eau jusqu’à une concentration de 1x
Milieu d’aigle modifié de Dulbecco avec glutamine stableBiochromFG 0415Matériel de culture cellulaire de routine pour l’exemple de lignée cellulaire utilisée dans le protocole
Éthanol absoluVWR20821.330
Logiciel ExcelMicrosoft
FBS Superior (sérum fœtal bovin)BiochromS 0615Matériel de culture cellulaire de routine pour l’exemple de lignée cellulaire utilisée dans le protocole
Logiciel FlowJo v10LLCcommande
Fluoromount-GSouthernBiotech0100-01Milieu d’enrobage pour la préparation facultative de lames microscopiques à partir d’échantillons colorés
Filtres en cellulose pliés, grade 3hwNeoLab11416
LSRII ou LSRFortessa cytometerBD Biosciences
MG132Calbiochem474787médicament facultatif pour le contrôle positif de l’apoptose
Multifuge 3SR+Heraeus
ParaformaldehydeAppliChemA3813Préparer une solution fraîche à 4,5 %. Diluer dans du PBS en chauffant à 80 ° ; C avec agitation lente sous la hotte. Couvrez la fiole d’une feuille d’aluminium pour éviter les pertes de chaleur. Laissez la solution refroidir à température ambiante et ajustez le volume final. Passez la solution à travers un filtre en cellulose.
Phospho-Histone H3 (Ser10) (D2C8) XP Rabbit mAb (Alexa Fluor® ; 555 Conjugué) RRID : AB_10694639Cell Signaling Technology#3475Diluer 3:200
PIPETBOY acu 2Integra Biosciences155 016
Pipettes sérologiques, 10 mLCorning4488
Pipettes sérologiques, 25 mLCorning4489
Pipettes sérologiques, 5 mLCorning4487
SuperKillerTRAIL (ligand modifié induisant l’apoptose lié au TNF)BiomolAG-40T-0002-C020médicament facultatif pour l’apoptose contrôle positif
T25 flacons de culture cellulaireGreiner bio-one690160Matériel de culture cellulaire de routine pour la lignée cellulaire exemple utilisée dans le protocole
Trypsine/EDTAPAN BiotechP10-025500Matériel de culture cellulaire de routine pour l’exemple de lignée cellulaire utilisée dans le protocole
U87 MG Cellules de glioblastomeATCCATCC-HTB-14Exemple de lignée cellulaire utilisée dans le protocole
en ligne

Références

  1. Jensen, A., et al. Treatment of non-small cell lung cancer with intensity-modulated radiation therapy in combination with cetuximab: the NEAR protocol (NCT00115518). BMC Cancer. 6, 122(2006).
  2. Oertel, S., et al.

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Réimpressions et autorisations

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