מאמר שיטה

מהדור בתפוקה גבוהה תלת מימדי הגידול Spheroids להקרנה סמים

8.3K צפיות

DOI:

10.3791/57476

5 בספטמבר 2018

במאמר זה

סיכום

במגוון רחב של מחלות אינדיקציות, דגמים רלוונטיים יותר מבחינה פיזיולוגית מתנהג הסמים מפותחת, מיושמים לתוך גילוי תוכניות. המערכת החדשה דגם המתוארים כאן מדגים איך תלת מימדי הגידול יכול להיות תרבותי ולא הוקרן תפוקה גבוהה 1536-ובכן צלחת מערכת מבוססת לחיפוש תרופות חדשות אונקולוגיה spheroids.

תקציר

תאים סרטניים יש באופן שגרתי תרבותי בשני מימדים (2D) על משטח פלסטיק. טכניקה זו, עם זאת, חסרה את הסביבה נכון גידול בנפח גדול חשוף vivo בתוך. גידולים מוצקים גדלים לא כמו סדין המצורפת פלסטיק, אבל במקום כאוסף של תאים המשובטים תלת מימדי (3D) מרחב אינטראקציה עם שכניהם, ועם מאפיינים המרחבי ברורים כגון שיבוש קוטביות סלולרית רגילה. אינטראקציות אלה לגרום תלת-ממד תרבותי תאים לרכוש מאפיינים מורפולוגיים הסלולר רלבנטיות יותר ויוו גידולים. בנוסף, גידול בנפח גדול עומד בקשר ישיר עם סוגי תאים אחרים כגון תאי סטרומה ואת המערכת החיסונית, כמו גם של מטריצה חוץ-תאית של כל סוגי תאים אחרים. המטריקס שהופקדו מורכבת של מקרומולקולות כגון קולגן fibronectin.

בניסיון להגביר את התרגום של ממצאי המחקר באונקולוגיה מן הספסל אל מיטתה, קבוצות רבות החלו לחקור את השימוש במערכות דגם התלת-ממד באסטרטגיות הפיתוח שלהם סמים. מערכות אלו נחשבים רלבנטי יותר מבחינה פיזיולוגית, כי הם מנסים לסכם את הסביבה הטרוגנית ומורכבת של הגידול. מערכות אלו, עם זאת, יכול להיות מורכב למדי,, למרות נוטה צמיחה בשנת 96-ובכן תבניות, וחלק עכשיו אפילו ב- 384, והם מציעים מספר אפשרויות הצמיחה בקנה מידה גדול, הקרנה. זה נצפתה הפער הוביל להתפתחות של השיטות המתוארות כאן בפירוט כדי תרבות גידול spheroids בתפקיד תפוקה גבוהה ב- 1536-ובכן צלחות. שיטות אלה מייצגים פשרה למערכות מורכבות מאוד מבוסס-מטריקס, אשר קשה מסך וקונבנציונאלי מבחני 2D. מגוון רחב של שורות תאים סרטן מחסה מוטציות גנטיות שונות מוקרנים בהצלחה, בחינת היעילות מורכבים באמצעות ספריית אצר של תרכובות מיקוד מסלול Mitogen-Activated קינאז או MAPK. התגובות תרבות ספרואיד משווים לאחר מכן על התגובה של התאים גדלו ב 2D, פעילויות דיפרנציאלית מדווחים. שיטות אלה מספקים פרוטוקול ייחודי לבדיקת פעילות מורכבת בסביבה תלת-ממד תפוקה גבוהה.

מבוא

בעשור האחרון, יותר ויותר מחקרים יש ליישם את השימוש תא תלת-ממד מודלים תרבות כדי להבין את המושגים לא recapitulated באופן מלא על ידי גידול התאים ב- 2D על הפלסטיק. דוגמאות של מושגים אלה כוללים מסעה קוטביות תאים אפיתל רגיל1 שבו יאבדו הכיוון המרחבי של הפסגה, הבסיס שכבות של תאים, כמו גם את התפקיד של מטריצות בוויסות הישרדות, גורל. המחקר האונקולוגי, בפרט, השתמשה דגמי תלת-ממד כדי להבין את הביולוגיה בסיסי של תאים סרטניים, ההבדלים בין 2D and 3D תא תרבות מערכות3,4. הפיתוח של טכניקות מתוחכמות יותר של תרבות תא ושל שלהם התאקלמות נוספת לתבניות רב טוב אפשרה את החיפוש אחר תרופות חדשות הגדרות תלת-ממד. בניג....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. culturing של הגידול 1536-ובכן 3D Spheroids

  1. להכין טרי הגידול 3D ספרואיד בינוני גבעול (תא בינוני + החלפת סרום נוקאאוט אינסולין-transferrin-סלניום) על-ידי הוספת ריאגנטים הבאים של עד 500 מ"ל של מדיום נשרים שונה של Dulbecco (DMEM/F12): פניצילין x 1/סטרפטומיצין, 10 ננוגרם למ"ל של בן אנוש בסיסי פיברובלסט גורם גידול (bFGF), 20 ng/mL של האדם גורם הגדילה באפידרמיס (EGF), 0.4% אלבומין שור (BSA) (V שבר), 1 x אינסולין-transferrin-סלניום, והחלפת נוקאאוט 1% (KO) סרום (לא להקפיא-הפשרה).
  2. מסנן-לעקר המדיום כולו תוספי דרך מערכת סינון בקבוק-העליון 0.4 מיקרומטר.
  3. ניתוק הקווים התא סרטן, אשר יש גדלים בהתאם לתנאים מומלצים תרבות שגרתית, מן המבחנות תא-תרבות מסורת....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

מגוון של תא סרטני הוקמה קווים ידועה לגדול גם בתנאים תרבות 2D נבדקו באמצעות השיטות המתוארות כאן. להחליפן בתמונות מתוך מגוון של סרטן מוטציה MAPK תא קווים (Calu-6:KRAS, NCI-H1299:NRAS, SK-מל-30:NRAS ולאחר KNS-62:HRAS) ניתן לראות באיור1. תמונות אלה מדגימים כי למרות הקווים תא מורפולוגיות שונות, כל אחד נוצר 3D מבנים הלוחות assay 1536-. טוב. איור 2 מדגים את זה, כאשר נעשה שימוש להקרנה בקנה מידה גדול, רגישות מתחם ההפרש בין תרבויות גדלו ב .......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

השיטות המובאות כאן מדגימים פרוטוקול מפורט על איך לייצר spheroids הגידול ב- 1536-ובכן לוחות עבור הקרנות מתחם בקנה מידה גדול. שיטות אלה היו בתחילה ממאמרו של עבודה במכון הסרטן הלאומי שבו הגידול spheroids גדלו במבחני בתפוקה נמוכה ב- 6-ובכן, 96-ובכן צלחות לשאול שאלות אודות יחסי תלות גנטית וגם רגישות מתחם13, 14 , 15. תכונה חיוני וייחודי של פרוטוקול זה היא כי spheroids נוצרות מתאי מסורתי 2D תרבותי רקמות 1536-פלטות באמצעות הגדרה מדיה המ.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים הם עובדים של נוברטיס, כמה מהעובדים הם גם בעלי המניות.

תודות

המחברים רוצה להכיר מארק פרר המרכז הארצי לקידום מדעי Translational, מכוני הבריאות הלאומיים שלו תמיכה והדרכה על ההתפתחות הראשונית של מבחני אלה. בנוסף, ברצוננו להודות אליסון פרימן, Mariela Jaskelioff, מיכאל אקר, ג'ייקוב Haling ו- Vesselina קוק קלט מדעי ודיון שלהם כמו פרויקט חברי צוות.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
Reagents
DMEM Dulbecco's Modified Eagle Media (DMEM)/F12ATCC30-2006נרכש כפתרון מוכן. קבלה זו נמצאה מועדפת בהשוואה לספקים אחרים.
DMEM Dulbecco's Modified Eagle Media (DMEM)/F12Lonza12-604Fנרכש כפתרון מוכן.
מכון הזיכרון רוזוול פארק (RPMI)לונזה12-115Qנרכש כפתרון מוכן.
סרום בקר עוברי (FBS)Seradigm1500-500נרכש כפתרון מוכן.
1x 0.25% טריפסין עם חומצה אתילנדיאמינטטראצטית (EDTA)היקלוןSH30042.01נרכש כתמיסה מוכנה.
1x פניצילין/סטרפטומיציןGibco15140נרכש כפתרון מוכן.
10 ננוגרם/מ"ל גורם גדילה פיברובסט בסיסי אנושי (bFGF)SigmaF0291השעיה במים סטריליים.
20 ננוגרם/מ"ל גורם גדילה אפידרמלי אנושי (EGF)SigmaE9644השעיה במים סטריליים.
0.4% אלבומין סרום בקר (BSA)SigmaA9418השעיה ב-PBS סטרילי ובמסנן.
1x Insulin Transferrin Selenium (ITS)Gibco51500056
1% KnockOut (KO) החלפת סרוםGibco10828-028הוסף טרי ממש לפני השימוש.
100% דימתיל סולפוקסיד (DMSO)Sigma276855-100ML
CellTiter-GloPromegaG7573נרכש כתמיסה מוכנה.
<חזק>חומרים מתכלים
קלטת קומבי קטנהThermoFisher24073295
קלטת מרובת זרימה קטנהBioTek294085
1536 בארות צלחות TC סטריליות (לבן)קורנינג3727
צלחות TC סטריליות 1536 בארות (שחור)קורנינג3893
צלחותScivaxMBL InternationalNCP-LH384-10<
חזק>ציוד
דבקים אטמיםThermoFisherAB0718
חממת ספינינגLiCONiC
מכסי נירוסטההמכון הגנומי של קרן המחקר נוברטיס (GNF)
ATS מתקן אקוסטיEDS Biosystems
Echo Acoustic DispensorLabcyte
LuminometerEnvision-Perkin Elmer
משאבה פריסטלטית- Multidrop CombiThermoFisher
Liquid Handler-Multiflow FXBioTek

מקורות

  1. Lee, M., Vasioukhin, V. Cell polarity and cancer--cell and tissue polarity as a non-canonical tumor suppressor. Journal of Cell Science. 121 (Pt 8), 1141-1150 (2008).
  2. Nath, S., Devi, G. R. Three-dimensional culture sys....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

throughput1536MAPKATP

מאמרים קשורים