כל העבודה המתוארת בפרוטוקול זה בוצעה עם אורגמונואידים שהוקמו בעבר ומטופלים שמקורם בחולה. כל עבודת בעלי החיים בוצעה בהתאם להנחיות המרכז למשאבי מחקר בעלי חיים של האנדרטה סלואן הטרינג מרכז הסרטן (IACUC: 06-07-012). כל רקמות המטופלים הנגזרות נאספו בהתאם לכללים והתקנות של הזיכרון סלואן הטרינג מרכז הסרטן (IRB: 12001).
1. הכנה בינונית ומאגר
- הפשרת מטריצת קרום המרתף (למשל מטריוג'ל) ב -4 ° c לפני תחילת הניסוי. . שמור על הקרח בזמן השימוש
- מניחים לוחות התרבות ב 37 ° c עבור 24 שעות לפני ניסויים. זה יעזור המרתף קרום הממברנה כיפת (להלן המכונה כיפת מטריצה) כדי פולימל. מארגני הציפוי מתוארים בשלב 2.1.2.
- הכינו את המדיום האורגאיד לפי הפרוטוקול הוקם5.
- הכן את המדיום האורגאיד ללא תוספת של גורם גידול באפידרמיס (EGF; ראה טבלת חומרים לרכיבים). EGF מדכאת את התפוקה AR ההמרה ואת הקשר נגד אנדרוגן עמידות5.
- הכנת מדיום הנשר השונה של דולבקה עם 10% סרום של שור עוברי (FBS).
הערה: מדיה זו משמשת כדי לעכב את העיכול האנזימטיות באמצעות החלפת טריפסין בסעיפים 2-4.
- הכינו פתרונות סמים בהתאם לפרוטוקול היצרן. עבור enzalutamide/mdv3100 (להלן המכונה הדור השני אנטי אנדרוגן), להכין פתרון מניות של 100 μM ב diמתיל סולפוקסיד (DMSO). ניתן לאחסן את המניה ב-20 ° צ' עד 6 חודשים ואינו צריך להיות טרי.
2. בידוד, עיכול אנזימטי והקמת אורגנואידים
- בידוד אורגנואידים הערמונית מן העכבר או רקמת האדם על פי הפרוטוקולים שנקבעו בעבר5,7. תיאור קצר מסופק להלן.
- האוהב ומעכל את רקמת הערמונית כדי לייצר השעיה תא יחיד. בניסוי זה, 1 מ ל של 5 מ"ג/mL קולגן סוג II ב ADמאמ/F12 שימש לעיכול של 50 מ"ג של רקמת הערמונית.
- לאסוף את התאים על ידי צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות, לספור את התאים, להשעות אותם בתוך מטריצת קרום המרתף, ואת הצלחת בצפיפות המתאימה5,7 ב מטריקס כיפות לוחות התרבות טרום החמם (ציפוי שיטה מוצגת באיור 1א).
- הניחו לכיפות לגבש ולהוסיף מדיה לחלק העליון של הכיפות, כך שיהיו מכוסים לחלוטין.
- לגדל אורגנואידים לכמות הרצויה עבור יישומים במורד הזרם. ניתן לקבוע מספר תא לפי שיטות ספירה סטנדרטיות. עיין בסעיף הספציפי ליישום של הפרוטוקול לקבלת פרטים נוספים על דחיסות.
- באמצעות P1000, למשוך את המדיום ואת הפיפטה למעלה ולמטה כדי לשבש. כאשר מטריצת קרום המרתף מופרת לחלוטין, להעביר את ההשעיה ל 15 מ"ל צינור חרוט. אין למקם יותר מ-10 כיפות לשנייה אחת 15 mL בצינור חרוט. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- ותשטוף את הגלולה הסלולרית. עם 5 מ ל של PBS צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- משוך את הסופרנט והשהה מחדש את הגלולה ב-4 מ ל של החלפת טריפסין. לעכל עבור 5-10 דקות עם טלטול ב 37 ° c. הוסף נפח שווה של מדיום אורגנואיד + 10% FBS כדי לעכב את החלפת טריפסין. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- שלוף את הסופר והשהה מחדש. ב-100 מ ג של PBS
- סנן את ההשעיה עם פילטר מ40 יקרומטר כדי להבטיח השעיית תא בודד. לכמת את מספר התא באמצעות התקן הומוציטוטומטר או ספירה שוות ערך.
הערה: אם השגת תאים בודדים בעלי הקיימא קשה, השתמש במיון זרימה כדי להשיג פתרון תא בודד.
3. הערכת קיבולת היווצרות אורגנואיד
הערה: כדי לקבוע את אחוז התאים שיכולים ליצור אורגנואיד, ניתן לבצע שיטת זריעה כפרוקסי לפוטנציאל הגזע/מחולל קדמון. קיבולת היווצרות האורגאיד חשובה גם להגדרת מספר זריעת תאים עבור הכדאיות שאומרת.
- לדלל את ההשעיה התא שהושג בשלב 2.7 כדי 100 תאים לכל 10 μL של ההשעיה באמצעות מדיום אורגאיד המכיל 10 μM Rho מעכב את Y-27632.
- העבר 1,100 תאים (110 μL של השעיה) לצינור חרוט חדש.
- הוסף 285 μL של מטריצת קרום המרתף והשהה מחדש את התאים. פעולה זו תגרום לריכוז מטריצות ~ 70%.
הערה: דילול מטריצת קרום המרתף במהלך זריעת מפחיתה במידה ניכרת את הווריאציה בגודל הכיפה, הנגרמת על ידי צמיגות של מטריצת החלבון.
- תאים הזרע ב 35 μL של כיפות מטריקס בצלחת טרום מחומם 24 היטב, וכתוצאה מכך 200 תאים/טוב. לוח 3-5משכפל לכל מדגם (ראה גם שיטת הציפוי באיור 1A ו-step 2.1.2).
- כדי להבטיח כי התאים יישארו בתוך כיפת המטריצה, להעיף את הצלחת ולמקם אותו בחממה תא לגבש את מטריצת קרום המרתף.
- לאחר 10 דקות, להסיר את הצלחת מן החממה ולהוסיף בינוני המכיל את מעכבי Rho קינאז.
- . תרענן את המדיום כל יומיים , לאחר 7 ימים. מכמת את מספר האורגנואידים שמרו על מעכבי הRho קינאז בתקשורת לאורך הניסוי.
- לספור את מספר אורגנואידים הוקמה לכל כיפה ולחשב את אחוז האורגנואידים נוצר מתוך המספר הכולל של תאים מצופה (200 תאים).
הערה: יחסי מוסד אורגנואיד משתנים מ-3%-60% בהתאם לסוג התא ולסוג הגנוטיפ.
4. קביעת התגובות תרופתי של אורגנואידים
- המשך משלב 2.7, זרע 1000-10000 תאים בכיפה של מטריצה. השתמש ביעילות היווצרות ארגונית ובמהירות הגדילה כפרוקסי לקביעת מספר התא הסופי.
הערה: מספרי התאים המומלצים מסופקים בטבלה 1. השתמש בשלוש עד חמש שכפול לכל תנאי לכל ניתוח. השתמש בריכוז הסופי של 70% מטריצות קרום המרתף כדי להפחית את שגיאות ליטוף הנגרמת על ידי צמיגות.
- זרעי 35 μL של כיפות מטריקס בצלחת 24 ומאפשרים לכיפות להיות בסעיף 3 (ראה גם שיטת הציפוי באיור 1a ו-step 2.1.2). הוסף מדיום המכיל את מעכבי Rho קינאז ואת סם הבחירה. שיטה זו ניתן להחיל על כל התרופות, אבל בפרוטוקול זה, דור שני אנטי אנדרוגן משמש 10 μM לדוגמה. כדי לקבוע חצי ריכוז העכבות המקסימלי (IC50), בצע log10 מצטבר וכפקד, השתמש ברכב שבו התרופה התפרקה.
- לרענן את המדיום כל שניים או שלושה ימים ולנתח את האורגנואידים ביום 7 כדי לקבוע את התגובה הפרמקולוגית של הסם. נקודות הזמן עשויות להשתנות בין בחירת הניסוי והתרופה.
הערה: אורגנואידים אינם חייבים להיות טריסינטזציה לביצוע הפעולות הללו.
- כדי לשמור על אורגנואידים שלמים, באמצעות P1000, למשוך את המדיום ואת הפיפטה למעלה ולמטה כדי לשבש את מטריצת קרום המרתף.
- כאשר מטריצת קרום המרתף מופרת לחלוטין, להעביר את ההשעיה ל 15 מ"ל צינור חרוט. אין להעביר יותר מ-10 כיפות מטריצה לכל 15 מ"ל בשפופרת חרוט.
- צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות. לצייר את הסופרנטאנט ולשטוף עם 5 מ ל של PBS.
- השהה מחדש את האורגנואידים ב-1 מ ל של PBS ושבש את האורגנואידים באמצעות הטריטורציה ומסכת פסטר מזכוכית.
- מכמת את מספר הקטעים האורגאידים. Seed 5 משכפל המכיל 100 מקטעים אורגנואיד כמתואר בשלב 2.1.2.
- בצע את שיטת הכדאיות הסלולרית כמתואר להלן בסעיף 7.
5. בידוד רנ א מאורגנואידים
הערה: שיטות מסחריות המבוססות על עמודות מפיקות כמות טובה ואיכות של RNA. כדי להבטיח כמות טובה של RNA, השתמש במינימום של כיפה אחת לכל מדגם; עם זאת, שימוש בשלוש כיפות מומלץ, אשר ניתן לזריעה בבאר אחת של 12 היטב צלחת.
- הוסף את זה-mercaptoethanol (1%) למאגר לפירוק גלוטתיון בערכת הבידוד של ה-RNA.
- לצייר את המדיום מתוך כיפות קרום המרתף המכילים אורגנואידים ולהוסיף 750 μL של מאגר זה. הפיפטה עולה ויורדת. בעזרת פיפטה P1000 בדוק כי כל מטריצת קרום המרתף התפרקה.
- הוסף 750 μL של 70% אתנול ולערבב על ידי ליטוף. לאחר מכן העברת 700 μL של התערובת לעמודה, צנטריפוגה ב 12,000 x g עבור 1 דקות, ולחזור עם שאר הליפוסט.
- ביצוע שוטף הטיפול DNase בעמודה על פי הוראות היצרן. אליוט RNA ב 30-50 μL של מים בחינם.
- מדוד את הריכוזים באמצעות פלואורומטר ב-OD = 260 nm ו 280 ננומטר ומאחסנים ב-80 ° צ' או להמשיך עם יישומים במורד הזרם.
6. בידוד חלבונים מאורגנואידים
הערה: עבור בידוד חלבונים, הכן מאגר ריפה סטנדרטי המכיל פוספספטאז ומעכבי פרוטאז (שולחן חומרים). מומלץ להשתמש לפחות בשלוש כיפות, שניתן לזריעה באחת עשרה היטב.
- באמצעות P1000, לצייר את המדיום מתא עם כיפות קרום המרתף המכיל אורגנואידים ו פיפטה למעלה ולמטה כדי לשבש את מטריצת קרום המרתף.
- כאשר שיבשו לחלוטין, להעביר את ההשעיה של 15 מ"ל צינור חרוט. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- משוך את הסופר ולשטוף עם 5 מ ל של הקרח קר PBS. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- משוך את הסופרנט והשהה מחדש את הגלולה ב-4 מ ל של החלפת טריפסין. עכל עבור 5-10 דקות תוך כדי טלטול ב 37 ° c.
- הוסף נפח שווה של מדיום אורגנואיד + 10% FCS כדי לעכב את החלפת הטריפסין. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
הערה: לאחר צנטריפוגה, אין מטריצה קרום המרתף צריך להיות גלוי הגלולה.
- משוך את הסופר ולשטוף עם 5 מ ל של הקרח קר PBS. לצייר את supernatant ולהשעות מחדש את הגלולה תא ב 300 μL של מאגר הליזה באמצעות P1000 pipet, ולאחר מכן להעביר לצינור מיקרוצנטריפוגה 1.5 mL.
- דגירה על קרח 10 דקות ולאחר מכן sonicate 2x עבור 30 כל אחד במים מקורר עם טמפרטורה של 4 ° c. מניחים את הצינור בחזרה על הקרח ומבצעים כימות חלבונים בשיטות סטנדרטיות.
- הספרות חלבון על ידי הוספת נתרן dodecyl סולפט (SDS) המכיל לטעון צבע ומרתיחים עבור 5 דקות ב 95 ° c. אחסן ליטים ב-80 ° צ' או להמשיך עם יישומים במורד הזרם.
7. שיטת הכדאיות התאית עם אורגנואידים
הערה: ניתן להעריך את הכדאיות של התא באמצעות ערכת שיטת הכדאיות הניידת הזמינה באופן מסחרי ומדידת מהירות. הכן מאגרים לפי הוראות היצרן. מומלץ חמש משכפל לכל תנאי: אחד לשכפל המורכב של 1 35 μL מרתף קרום כיפת מטריקס בבאר אחת של 24 צלחת הבאר.
- למשוך את המדיום של התרבות אורגאידית, להיות זהיר להשאיר את הכיפות מטריצה ללא פגע.
- הוסף 65 μL של PBS ו פיפטה למעלה ולמטה כדי לשבש את כיפת המטריצה.
- הוסף 100 μL של מאגר ערכת שיטת הכדאיות של התא והשהה מחדש באמצעות ליטוף.
- דגירה בטמפרטורת החדר (RT) עבור 10 דקות עם טלטול.
- העבר 100 μL של התערובת לצלחת שאינה שקופה המתאימה ללומטר ולבצע קריאה בהתאם להוראות היצרן של ערכת הכדאיות של התא.
8. הכנת אורגנואידים להשתלת השתלה
הערה: הארגון מאפשר גם להשתלת תת עורית בבעלי חיים פרוצים, כמו גם עכברים איזוגניים. כדי להבטיח אורגנואידים מוזרק הם להבדיל בvivo, התווית אורגנואידים עם ביטוי מבחינה מצטברת fluorophore5. מומלץ לבצע ניסוי פיילוט להשתלת השתלה באמצעות 5 x 105 תאים ל-2 x 106 תאים לכל הזרקה, עם דרגות של 5 x 106 תאים, כמו השתלת יעילות משתנה בין קווים אורגנואיד.
- באמצעות P1000 הצינורות, לצייר את המדיום ואת הפיפטה למעלה ולמטה כדי לשבש את מטריצת קרום המרתף. כאשר שיבשו לחלוטין, להעביר את ההשעיה של 15 מ"ל צינור חרוט. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
הערה: אין להעביר יותר מ-10 כיפות מטריצה לכל 15 מ"ל בשפופרת חרוט.
- שלוף את הסופרנטאנט ותשטוף. עם 5 מ ל של PBS צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- משוך את הסופרנט והשהה מחדש את הגלולה ב-4 מ ל של החלפת טריפסין. עכל עבור 5-10 דקות תוך כדי טלטול ב 37 ° c.
- הוסף נפח שווה של מדיום אורגנואיד + 10% FBS כדי לעכב את החלפת טריפסין. צנטריפוגה ב 300 x g עבור 5 דקות.
- שלוף את הסופר והשהה מחדש. ב-100 מ ג של PBS סנן את ההשעיה עם פילטר מ40 יקרומטר כדי להבטיח השעיית תא בודד. מכמת תאים באמצעות שיטות סטנדרטיות.
- ספין למטה ולהשעות מחדש את התאים ב-PBS + Rho מעכב לריכוז של 2 x 106 תאים לכל 100 μl (ראה טבלה 2 עבור ריכוזי תאים ומספר תא מוחלט הדרושים ריכוזים שונים). השתמש בנפח שווה של מטריצת קרום המרתף כדי ליצור השעיה 1:1. . שים את ההשעיה על הקרח
- הכנס את התאים בהתאם לפרוטוקולים הסטנדרטיים של הגידול באמצעותהשיטותהסטנדרטיות של המסך.