Détermination de la fréquence inhibitrice optimale pour les cellules cancéreuses à l'aide de champs de traitement des tumeurs (TTFields)

L’objectif global du système d’application in vitro TTFields est d’étudier leur effet sur les cellules cancéreuses de différents types de tumeurs, de guider l’administration clinique de TTFields et d’optimiser les résultats du traitement. Cette méthode peut aider à définir l’effet de différents paramètres TTField sur les cellules cancéreuses. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet d’identifier préclinique la fréquence TTField la plus efficace qui inhibe la croissance d’une lignée cellulaire cancéreuse spécifique, ce qui pourrait finalement être appliqué chez l’homme.

En modifiant légèrement cette technique, il est possible de tester l’efficacité du traitement combiné de TTField et d’autres modalités de traitement, telles que les agents de chimiothérapie et la radiothérapie. Yaara Porat, un chercheur de notre équipe, fera la démonstration de la procédure. Pour commencer, installez des antennes TTFields avec couvercles sur une plaque de base et préparez huit antennes supplémentaires qui seront utilisées pour la croissance des cellules témoins.

Placez une lamelle stérile de deux millimètres au fond de chaque plat. Ensuite, suspendez cinq fois 10 à la quatrième cellules de MG U-87 dans un millilitre de milieu DMEM. Le nombre approprié de cellules plaquées dans chaque boîte dépend des propriétés de la lignée cellulaire utilisée.

Il est crucial de le calibrer avant l’expérience afin d’éviter la prolifération cellulaire. Placez 200 microlitres de suspension cellulaire sur chaque lamelle de manière à ce qu’une goutte se forme à sa surface, et recouvrez les plats avec leurs couvercles. Incuber toutes les paraboles à 37 degrés Celsius, 5 % de dioxyde de carbone pendant la nuit pour permettre aux cellules d’adhérer.

Une fois les cellules fixées, aspirez le milieu des lamelles à l’aide d’une pipette de 200 microlitres, puis pipetez soigneusement deux millilitres de milieu de croissance complet sur chaque plat. Tapotez doucement avec une pointe de pipette stérile sur les bords de la lamelle pour libérer les bulles d’air coincées sous la lame. Ensuite, incubez les cellules à 37 degrés Celsius, 5 % de dioxyde de carbone jusqu’à ce que le traitement TTFields commence.

Pour commencer le traitement TTFields, retirez la plaque de base de l’incubateur à 37 degrés Celsius et placez-la dans un incubateur réfrigéré à dioxyde de carbone. La température de l’incubateur réfrigéré déterminera l’intensité du champ électrique. Il est important d’utiliser l’intensité appropriée, qui dépend de la sensibilité des cellules aux TTFields.

Branchez ensuite un connecteur femelle à câble plat dans la plaque de base et allumez le générateur TTFields. Ouvrez le logiciel dédié au système d’application in vitro TTFields. Après avoir défini une nouvelle étude en saisissant les noms de l’expérience et de l’expérimentateur, ajustez la fréquence et la température cible de chaque plat.

Cliquez sur le bouton de démarrage pour lancer le traitement TTFields dans le logiciel et vérifiez si toutes les paraboles apparaissent en bleu clair sur le moniteur, ce qui confirme leur bonne connexion. Pour rétablir la connexion, appuyez doucement sur l’antenne parabolique et faites-la pivoter lentement d’avant en arrière jusqu’à ce que l’antenne apparaisse en bleu clair à l’écran. Après 24 heures de traitement, arrêtez l’expérience dans le logiciel en cliquant sur pause.

Débranchez le connecteur du câble plat de la plaque de base, puis placez la plaque de base dans l’armoire à flux laminaire, puis retirez la plaque de base avec les plats et les cellules de contrôle cultivées dans des conditions standard de leurs incubateurs. Remplacez le milieu dans tous les plats par un milieu de croissance complet frais, puis placez les cellules de contrôle dans un incubateur à 37 degrés Celsius, 5 % de dioxyde de carbone et remettez la plaque de base dans l’incubateur réfrigéré. Reconnectez la plaque de base au générateur.

Poursuivez le traitement en cliquant sur le bouton Continuer. Une fois le traitement terminé, terminez l’expérience en cliquant sur le bouton de fin de l’expérience dans le logiciel, puis enregistrez les données téléchargées à partir du système. Après avoir éteint le générateur TTFields, débranchez le câble plat de la plaque de base et retirez le système de l’incubateur.

Appuyez et tournez le plat en céramique dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour le détacher de la plaque de base. Ensuite, transférez de manière aseptique les lamelles traitées au TTFields et les lamelles de contrôle dans des boîtes de Pétri stériles contenant un milieu frais pour une évaluation plus approfondie. Pour évaluer l’effet du traitement TTFields, retirez le milieu de chaque lamelle contenant une lamelle, puis ajoutez 0,5 millilitre de 0,25 % de trypsine/EDTA, et incubez les boîtes à 37 degrés Celsius, 5 % de dioxyde de carbone jusqu’à ce que les cellules se détachent de la surface de la lamelle.

Neutralisez la trypsine avec 0,5 millilitre de milieu de croissance complet et remettez les cellules en suspension en pipetant doucement la suspension de haut en bas. Enfin, comptez les cellules par cytométrie en flux. Voici les résultats du balayage fréquentiel effectué dans les cellules A2780, révélant l’influence dépendante de la fréquence des TTFields sur la croissance et la capacité clonogénique des cellules étudiées.

L’efficacité du traitement la plus importante a été observée lorsque la fréquence de 200 kilohertz a été appliquée. L’efficacité du traitement TTFields effectué à deux intensités différentes a été étudiée dans des cellules OVCAR-3. L’étude montre une relation claire entre l’intensité appliquée et le résultat du traitement, avec une activité inhibitrice de croissance plus importante de l’intensité de champ plus élevée.

Quelle que soit l’intensité du champ appliqué, l’effet le plus fort du traitement TTFields a été observé à la fréquence de 200 kilohertz. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins de 30 minutes par jour. Lors de cette procédure, il est important de ne pas oublier d’éviter les déversements de fluides et de maintenir les plats équilibrés lors de leur transfert de l’incubateur à la hotte, et vice-versa.

Après l’application de TTField, d’autres méthodes, telles que la cytométrie en flux, l’analyse des protéines d’alanine ou la microscopie immunofluorescente, peuvent être effectuées afin d’étudier plus en détail le résultat du traitement et le mécanisme sous-jacent à l’activité observée. Cette technique est utilisée pour déterminer les fréquences TTFields optimales à appliquer en milieu clinique pour différents types de cancers. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la planification et de l’exécution d’expériences in vitro TTFields.

N’oubliez pas que travailler avec des lignées cellulaires humaines peut être dangereux et que des précautions, telles que des gants et des vêtements de protection, doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.