Génération de sphéroïdes tumoraux 3D pour des études d’évaluation de médicaments

Résumé

Cet article démontre une méthode standardisée pour construire des sphéroïdes tumoraux tridimensionnels. Une stratégie d’observation des sphéroïdes et d’analyse d’apprentissage profond basée sur l’image à l’aide d’un système d’imagerie automatisé est également décrite.

Résumé

Au cours des dernières décennies, en plus des cellules cultivées en monocouche, des sphéroïdes tumoraux tridimensionnels ont été développés comme un outil potentiellement puissant pour l’évaluation des médicaments anticancéreux. Cependant, les méthodes de culture conventionnelles n’ont pas la capacité de manipuler les sphéroïdes tumoraux de manière homogène au niveau tridimensionnel. Pour remédier à cette limitation, dans cet article, nous présentons une méthode pratique et efficace de construction de sphéroïdes tumoraux de taille moyenne. De plus, nous décrivons une méthode d’analyse basée sur l’image utilisant un logiciel d’analyse basé sur l’intelligence artificielle qui peut scanner la plaque entière et obtenir des données sur les sphéroïdes tridimensionnels. Plusieurs paramètres ont été étudiés. En utilisant une méthode standard de construction sphéroïde tumorale et un système d’imagerie et d’analyse à haut débit, l’efficacité et la précision des tests de médicaments effectués sur des sphéroïdes tridimensionnels peuvent être considérablement augmentées.

Introduction

Le cancer est l’une des maladies les plus redoutées par les êtres humains, notamment en raison de son taux de mortalité élevé¹. Au cours des dernières années, la possibilité de traiter le cancer a augmenté à mesure que de nouvelles thérapies ont été introduites 2,3,4,5. Des modèles in vitro bidimensionnels (2D) et tridimensionnels (3D) sont utilisés pour étudier le cancer en laboratoire. Cependant, les modèles 2D ne peuvent pas évaluer immédiatement et avec précision tous les paramètres importants qui indique....

Protocole

1. Construction sphéroïde

1. Traitement anti-adhérence de la plaque de culture
   1. Pipeter 100 μL de réactif anti-adhérence dans chaque puits d’une plaque de 48 puits avec un fond de puits en forme de U, et conserver pendant 10 min. Après 10 min, aspirer le réactif de revêtement et laver deux fois avec du PBS stérilisé.
   2. Mettre la plaque de culture dans un incubateur (37 °C dans de l’air humidifié avec 5% de CO₂) jusqu’à utilisation.
2. Préparation, collecte et comptage des cellules
   1. Utiliser le milieu de culture spécifique aux cellules pour cultiver les cellules dans des flacons de culture cellu....

Résultats

La figure 1A,B montre le processus utilisé pour construire des sphéroïdes tumoraux dans cette étude. Nous avons d’abord ensemencé les cellules dans une plaque de fond en U de 48 puits. Cette étape est presque la même que celle utilisée en culture cellulaire 2D. Nous avons conservé la plaque dans un incubateur commun avec de l’eau entourant les puits afin que les cellules déposées commencent à former des sphéroïdes dans un processus d’auto-assemblage. Dans des conditions opé.......

Discussion

Le microenvironnement joue un rôle important dans la croissance tumorale. Il peut affecter la fourniture de matrices extracellulaires, les gradients d’oxygène, la nutrition et l’interaction mécanique et, par conséquent, affecter l’expression des gènes, les voies de signalisation et de nombreuses fonctions des cellules tumorales 19,20,21. Dans de nombreux cas, les cellules 2D ne produisent pas de tels effets ou même produisent de.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
0,5 à 10 &mu ; L Pointes de pipette	AXYGEN	T-300
1.5  ; mL Microtubes résistants à l’ébullition	Axygen	MCT-150-C
100-1000&mu ; L Pointes de pipette	KIRGEN	KG1313
15 mL Tube à centrifuger	Nest	601052
200 &mu ; L Pointes de pipette	AXYGEN	T-200-Y
Gel 3D	Avatarget	MA02
Plaque inférieure en U 48 puits	Avatarget	P02-48UWP
50 mL Tube à centrifuger	Nest	602052
Alamar Blue	Thermo	;
Solution de rinçage anti-adhérence	STEMCELL	#07010
Certifié FBS	BI	04-001-1ACS
Eau déminéralisée	aladdin	W433884-500ml
DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium)	Gibco	11965-092
DMSO	sigma	D2650-100ML
Excel sofware  ;	Microsoft office
Graphpad prism sofware  ;	Logiciel GraphPad  ;
Imageur à haut contenu et système SMART	Avatarget	1-I01
Image J logiciel	National Institutes of Health
Insulin-Transferrin-Selenium-A Supplement (100X)	Gibco	51300-044
Parafilm	Bemis	PM-996
PBS	Solarbio	P1020
Pénicilline/ streptomycine Sol	Gibco	15140-122
RPMI 1640	Gibco	11875-093
Scientific Fluoroskan Ascent	Thermo	Fluoroskan Ascent
T25 Flacon	JET Biofil	TCF012050
Trypsine, 0.25 % (1X)	Hyclone	SH30042.01

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