ההשפעות של מעכבי migrastatic על הגירה התאים של סרטן glioma בתלת מימדי (3D) הפלישה אומר באמצעות המעכב deacetylase (HDAC) מתאפיין במיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ההשפעות של מעכבי migrastatic על הגירה התאים של סרטן glioma בתלת מימדי (3D) הפלישה אומר באמצעות המעכב deacetylase (HDAC) מתאפיין במיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה.
גילוי ופיתוח של תרופות בחקר הסרטן הוא יותר ויותר מבוסס על מסכי הסמים בפורמט 3D. מעכבי הרומן מיקוד הפוטנציאל הנדידה פולשנית של תאים סרטניים, וכתוצאה מכך התפשטות גרורתית של המחלה, מתגלים ונחשבים טיפולים משלימים סרטן פולשני מאוד כגון gliomas. לכן, יצירת נתונים המאפשרים ניתוחים מפורטים של תאים בסביבה תלת-ממדית לאחר הוספת תרופה נדרשת. המתודולוגיה מתוארת כאן, שילוב של הפלישה ספרואיד מספר עם לכידת תמונה ברזולוציה גבוהה וניתוח נתונים על ידי המיקרוסקופיה סריקת לייזר מיקרוסקופ (CLSM), מאפשר אפיון מפורט של ההשפעות של מעכבי נגד נדידה הפוטנציאלי MI-192 על תאים glioma. Spheroids נוצרו קווי התא עבור בחני פלישה אומר ב מחסיד נמוך 96-טוב צלחות ולאחר מכן מוכן ניתוח clsm. זרימת העבודה המתוארת הייתה מועדפת על-ידי שימוש נפוץ אחרים ביצירת שיטות הייצור הנפוצות בשל הקלות והתוכסות. זה, בשילוב עם רזולוציית תמונה משופרת מושגת על ידי מיקרוסקופ קונפוקלית וקד לעומת גישות רגילות שדה רחב, איפשר זיהוי וניתוח של שינויים מורפולוגיים ברורים בתאי נדידה בסביבה תלת-ממדית לאחר טיפול עם התרופה migrastatic MI-192.
שלוש טכנולוגיות ספרואיד ממדיות לגילוי תרופות טרום-קליניות ופיתוח תרופות לסרטן פוטנציאליות הן יותר ויותר להיות המועדף על מסכי סמים קונבנציונליים; כך, יש יותר פיתוח של migrastatic-הגירה ומניעת פלישה-סמים. הרציונל מאחורי ההתפתחויות האלה בטיפול בסרטן הם ברורים: 3d ספרואיד בחני מייצגים גישה מציאותית יותר לסינון תרופות נגד סרטן פוטנציאלי כפי שהם מחקים אדריכלות הגידול 3d בנאמנות יותר מאשר התרבויות התא דופלקס, באופן מדויק יותר, ולאפשר אפיון של פעילות התרופות בהגדרה הקשורה לגידול. בנוסף, עליית ההתנגדות לתרופות כימוחלות בסוגים רבים של סרטן ושיעורי מוות גבוה בקרב חולי סרטן בשל הפוטנציאל גרורות על ידי היכולת של תאים סרטניים להגר לאתרי גידול מרחוק תומך הכללה של סוכני כימותרפיות מיקוד הפוטנציאל הנדידה של תאים סרטניים כמו הטיפול שדון בעתיד סרטן קליני ניסויים1. זה במיוחד המקרה של סרטן פולשני מאוד, כגון glioblastomas בדרגה גבוהה (GBM). ניהול GBM כולל ניתוח, הקרנות, וכימותרפיה. עם זאת, גם עם טיפול משולב, רוב המטופלים מתדרדרות בתוך שנה 1 של אבחנה ראשונית עם הישרדות חציון של 11-15 חודשים2,3. התקדמות אדירה בתחום הטכנולוגיה 3D נעשו בשנים האחרונות: מערכות מיקרו, מבנים מפוברק ו 3D פיגומים, ומוסר הפרט השני הם השתפרו ללא הרף כדי לאפשר בדיקות שגרתיות בקנה מידה גדול4, 5,6,7. עם זאת, התוצאות שהתקבלו משיטות אלה חייבות להיות מנותח באופן משמעותי משום שפענוח הנתונים מפריע לעתים קרובות על-ידי ניסיונות לנתח נתונים שנוצרו על-ידי 3D עם מערכות ניתוח תמונה דו-ממדית.
למרות היותו עדיף במונחים של מהירות רכישת תמונה והפחתת רעילות התמונה, רוב מערכות השדה הרחב נשארות מוגבלות על ידי רזולוציה8. לפיכך, מלבד מידע לקריאה הקשורות ליעילות הסמים, השפעות מפורטות של פעולת התרופה על מבנים סלולריים תלת-ממדיים של תאים הגירה יאבדו באופן בלתי נמנע אם התמונה באמצעות מערכת שטח רחב. לעומת זאת, מיקרוסקופ לייזר קונפוקלית וקד (clsm) לוכדת באיכות גבוהה, תמונות מנות בצורה אופטית שניתן לשחזור ומעובד ב-3d לאחר הרכישה באמצעות תוכנת מחשב. כך, CLSM ישימה בקלות על הדמיה מורכבים 3D מבנים סלולריים, ובכך מאפשר חקירה של ההשפעות של מעכבי anti-migrastatic על מבנים תלת-ממד וניתוחים מעמיק של מנגנוני הגירה התא. זה ללא ספק ידריך בעתיד migrastatic התפתחות התרופה. כאן, מתוארת זרימת עבודה משולבת של דור כדורי, טיפול בתרופות, כתמים ואפיון על-ידי מיקרוסקופ קונטואיד ברזולוציה גבוהה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הדור של הספרואידים תא
היום הראשון
היום השני
2. שיטת הפלישה קולגן
היום השלישי
3. הכנת מיכלי קולגן מוטבעים ותאי נדידה למיקרוסקופיה קונפוקלית
4. מיקרוסקופיה פלואורסצנטית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכנולוגיית ספרואיד תלת ממדית מקדמת את ההבנה של אינטראקציות הגידול בסמים, משום שהיא מייצגת יותר את הסביבה הספציפית לסרטן. הדור של הספרואידים יכול להיות מושגת במספר דרכים; הדבקות נמוכה 96-לוחיות הרישוי שימשו בפרוטוקול זה. לאחר בדיקת מספר מוצרים מיצרנים שונים, הצלחות המשמשות כאן נבחרו משום שהם בעקביות ביצעו את הטוב ביותר במונחים של ייצור ואחידות מוצלחים של ספרואיד. הצעד המחליף, שבו בינוני הגדילה מוחלף עם מטריצת קולגן, הוא נקודה קריטית של הפרוטוקול; טיפול גדול יש לנקוט כדי להסיר את רוב המדיום...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדרך הרומן ליצור spheroids תאים סרטניים לזיהוי של פעילות סמים migrastatic באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלית וקד ברזולוציה גבוהה מתואר. השימוש בלוחות מסוכרנים נמוכים על פני טכניקות אחרות, כגון תליית טיפות15, הקלה על אמצעי ליצירת הספרואידים ומדים אחידים לשימוש הגירה קולגן הפלישה assays. הנקודות הקריטיות בפרוטוקול זה הם הסרת בינוני הצמיחה מלוחית 96-באר לפני הטבעה ספרואיד התא במטריצה קולגן ואת הטיפול הזהיר של אטמי הקולגן המכיל את spheroids לאחר מכן. טכנולוגיות חדשות כגון מיקרופלואידיקה הדיגיטלי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים לא מצהירים. על ניגוד אינטרסים
היינו רוצים להודות לפרופסור כריס ג'ונס על שתרמה את קו הטלפון הKNS42. מיקרוסקופ zeiss LSM880 קונפוקלית וקד עם airyscan בשימוש בעבודה זו הוא חלק של חדשנות האדרספילד פרויקט דגירה (hiip) ממומן באמצעות העיר לידס באזור שותפות ארגוני (lep) עסקת צמיחה. קרדיט על תמונת המיקרוסקופ איור 3: מיקרוסקופ קרל Zeiss GmbH, microscopy@zeiss.com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| קולגן I, זנב עכברוש, 100 מ"ג | 354236 קורנינג | לבדיקת פלישת גליומה; זה מוצע על ידי מפיצים/יצרנים רבים ויהיה צורך לקבוע אותו הן עבור סוג הבדיקה המיועדת והן עבור קווי התאים בהם נעשה שימוש. עבור קווי תאי סרטן גליומה, זנב עכברוש קולגן מסוג 1 (למשל קורנינג) הוא הבחירה המועדפת. יש לאחסן קולגן בטמפרטורה של 4 מעלות; C, בחושך, עד שנדרש. לא מומלץ לערבב קולגן מקבוצות שונות מכיוון שהדבר עלול להשפיע על עקביות הקולגן הפולימרי. | |
| כיסויים | שונים | שונים להדמיית מיקרוסקופיה | |
| אבקת DMEM | Sigma | D5648 | הדרושה בריכוז פי 5 לתמיסת קולגן לבדיקת פלישת גליומה; ניתן לרכוש אותו בצורת אבקה, להרכיב אותו במים מזוקקים כפולים, ובהתאם להרכב הסופי של מצע הגידול, להשלים עם כל התוספים הנדרשים. יש לסנן את הפתרון המלא פי 5 דרך מערכת סינון מזרק (0.22 μ מ) לפני השימוש. |
| סרום עגל עוברי | Sigma | F7524-500ML | דרוש לתרבית תאים של קווי תאי גליומה |
| שקופיות זכוכית | שונות | להדמיית מיקרוסקופיה | |
| גלוקוז גבוה DMEM | Gibco | 41965062 דרושים לתרבית תאים של קווי תאי גליומה | |
| מעכב | Tocris | שונים | שונים - על פי תכנון ניסיוני; ניתן לרכוש מעכבים מיצרנים כמו Selleckchem ו-Tocris. יצרנים אלה מציעים תיאור מפורט של מאפייני המעכבים, קישורים להפניות קשורות והצעות לריכוזי עבודה. כמו כל המעכבים, הם עלולים להיות רעילים ויש לטפל בהם בהתאם להנחיות הבריאות והבטיחות. מעכבים מוכנים כתמיסות מלאי לפי המלצת היצרן. כדוגמה, השתמשנו במעכב המיגרסטטי MI-192 כדי להדגים את השימוש במעכבים כאלה. בדקנו מגוון של מעכבים מיגרסטטיים בדרך זו עם תוצאות דומות. |
| הרכבה | שונים | להדמיה מיקרוסקופית | |
| NaOH (1 M) | שונים | ניתן לרכוש NaOH שונים במולריות הנדרשת או להכין אותם מצורה מוצקה. יש לעקר את התמיסה המוכנה באמצעות מערכת סינון מזרק. M NaOH אחד הוא קורוזיבי ויש לנקוט בזהירות במהלך הכנת התמיסה. | |
| פרפורמלדהיד | שונים | שונים לקיבוע ספרואידים ותאים; להרכיב ב -4%, זהירות סכנה בריאותית, להבטיח כי מקפידים על תקנות הבריאות והבטיחות לתמיסת קולגן לבדיקת פלישה | |
| פסטות (פיפטה מדורגת, 3 מ"ל) | שונים | לבדיקת פלישה, הסרת תמיסה | |
| PBS, סטרילי לתרבית רקמות | סיגמא | D1408-500ML | דרוש לתרבית תאים של קווי תאי גליומה ושטיפות לצביעה |
| עט/סטרפטוקוס (אנטיביוטיקה) | Sigma | P4333 | דרוש לתרבית תאים של קווי תאי גליומה |
| נוגדן ראשוני, נוגדן משני, DAPI, Phalloidin | שונים | ישנם יצרנים רבים עבור ריאגנטים אלה, לנוגדנים מסומנים משניים אנו ממליצים על Alexa Fluor (בדיקות מולקולריות). כאן השתמשנו בנוגדנים ראשוניים נוגדן טובולין נגד אצטילציה של עכבר (1/100, Abcam). עבור נוגדנים משניים השתמשנו בנוגדנים מצומדים 1/500 נגד עכברים Alexa Fluor 488, בדיקות מולקולריות. עבור כתם גרעיני השתמשנו ב-DAPI (יצרנים רבים) ובכתם האקטין Phalloidin (יצרנים רבים) שניהם בשימוש בדילול מומלץ של 1/500. | |
| נתרן ביקרבונט | Sigma | S5761 | דרוש לתמיסת קולגן לבדיקת פלישת גליומה בריכוז 5x |
| נתרן פירובט | Sigma | P5280 | דרוש לתמיסת קולגן לבדיקת פלישת גליומה בריכוז פי 5 |
| טריפסין | סיגמא | T4049 | לטריפסיניזציה |
| לוחות חיבור נמוכים במיוחד | Sigma/Nunc | CLS7007-24EA | לבדיקת פלישת גליומה; נדרשת צלחת דביקה נמוכה, עם צלחות של 96 בארות עדיפות כדי לאפשר הקרנה בקנה מידה גדול של תרכובות הנחקרות. ישנן מספר לוחות הידבקות נמוכים זמינים מסחרית; רצוי לבדוק מגוון צלחות לייצור כדורי אופטימלי. מניסיוננו Costar Ultra Low Cluster עם מכסה, תחתית עגולה, עובד בצורה הטובה ביותר ליצירת ספרואידים מתאי סרטן גליומה במונחים של 100% היווצרות ושחזור ספרואידים. לוחות אלה שימשו בהצלחה גם ליצירת ספרואידים של גליומה מחומר שמקורו בחולה, תאי סרטן שלפוחית השתן והשחלות במעבדה שלנו. בנוסף, ניתן להשתמש בנוירוספירות גזע או אב בלוחות אלה כדי להקל על יצירת ספרואידים נוירוספיריים סטנדרטיים |
| Stripettes (פיפטות סרולוגיות, סטריליות, 5 מ"ל ו-10 מ"ל) | שונות למשל Costar | CLS4488-50; CLS4487-50 | לתרבית רקמות והכנת קולגן |
| רב ערוצי שונים (50 - 250 μ L) ופיפטות חד-ערוציות (10 μ L, 50 ו-mu; L, 200 ו-mu; L 1 מ"ל) | שונים | לטיפול בתאים וכדורים | |
| מיקרוסקופיה בשדה רחב | שונים | שונים | לתצפית על יצירת ספרואידים והדמיה ספרואידית; כאן נלכדו תמונות פלואורסצנטיות בשדה רחב באמצעות מערכת הדמיית תאים EVOS FL (Thermo Fisher Scientific) |
| Zeiss LSM 880 CLSM מצויד ב-Plan Apochromat 63x 1.4 NA מטרת שמן | צייס | ציטוט מהיצרן | תמונות קונפוקליות צולמו באמצעות Zeiss LSM 880 CLSM המצויד במטרת שמן Plan Apochromat 63x 1.4 NA. לייזרים מרובי קווים של דיודה 405 ננומטר, 458/488/514 ננומטר ו-HeNe 594 ננומטר שימשו לעורר את Phalloidin 594, Alexa Fluor 488 ו-DAPI בהתאמה. עבור כל תמונה נלכד קטע אופטי מייצג אחד, כאשר כל ההגדרות, הן לפני והן אחרי צילום התמונה, נשמרו למטרות השוואה. כל התמונות עובדו לאחר מכן באמצעות תוכנת הדמיית Zen ו-Adobe Photoshop. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.